Capítulo 5 - Fertilab
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NEUROENDOCRINOLOGÍA ........................................................................................................... 111<br />
Aspectos generales ...................................................................................................................... 111<br />
Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) ................................................................... 111<br />
Modulación de las neuronas de GnRH ..................................................................................... 113<br />
GONADOTROPINAS ........................................................................................................................ 114<br />
Estructura...................................................................................................................................... 115<br />
Receptores ..................................................................................................................................... 115<br />
Regulación de la secreción .......................................................................................................... 116<br />
ESTEROIDES GONADALES ............................................................................................................. 119<br />
Bioquímica .................................................................................................................................... 119<br />
Síntesis ........................................................................................................................................... 119<br />
Sistema de las dos células / dos gonadotropinas.................................................................... 121<br />
Interconversión periférica ........................................................................................................... 122<br />
Andrógenos en la mujer ............................................................................................................. 122<br />
Proteínas transportadoras .......................................................................................................... 123<br />
Metabolismo ................................................................................................................................. 123<br />
Receptores ..................................................................................................................................... 124<br />
NEUROESTEROIDES ......................................................................................................................... 124<br />
PROLACTINA ..................................................................................................................................... 124<br />
Regulación de la secreción .......................................................................................................... 125<br />
INSULINA Y LEPTINAS .................................................................................................................... 126<br />
Receptores en el ovario ............................................................................................................... 126<br />
Efectos en la esteroidogénesis .................................................................................................... 126<br />
Interacción con las gonadotropinas........................................................................................... 126<br />
Efectos en el crecimiento ovárico y formación de quistes ...................................................... 127<br />
Efectos en la producción de la globulina fijadora de hormona sexual (SHBG) .................. 127<br />
FACTORES DE CRECIMIENTO SIMILARES A LA INSULINA ................................................... 127<br />
Efectos en el ovario ...................................................................................................................... 127<br />
LAS LEPTINAS Y EL OVARIO.......................................................................................................... 127<br />
Pág.
CICLO MENSTRUAL ......................................................................................................................... 128<br />
Fase folicular ................................................................................................................................ 129<br />
Fase ovulatoria ............................................................................................................................. 131<br />
Fase lútea ...................................................................................................................................... 132<br />
RESUMEN ............................................................................................................................................ 133<br />
REFERENCIAS .................................................................................................................................... 134<br />
Pág.<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
NEUROENDOCRINOLOGÍA<br />
Aspectos generales<br />
El sistema hormonal del cuerpo humano es un complejo<br />
mecanismo donde actúan varias glándulas controladas<br />
por centros localizados en el cerebro, que a su<br />
vez estimulan la secreción de hormonas diseminadas<br />
por varias partes del organismo (fig. 5-1). La interacción<br />
de estas glándulas endocrinas es muy importante porque<br />
para que funcionen bien deben trabajar de una<br />
manera armoniosa. Es muy común que la alteración<br />
de alguna de ellas afecte a otra y se cree un efecto dominó<br />
(Yen, 2001a).<br />
La secreción de las hormonas adenohipofisarias<br />
está controlada por factores liberadores e inhibidores<br />
hipotalámicos. A su vez, las hormonas hipofisarias liberadas<br />
en la circulación periférica regulan el crecimiento,<br />
diferenciación y función de las células de sus<br />
órganos blanco. El hipotálamo establece la relación necesaria<br />
entre el encéfalo y la adenohipófisis, de forma<br />
que el funcionamiento de esta última responde a los<br />
requerimientos de adaptación al medio externo.<br />
Figura 5-1.<br />
Glándulas endocrinas.<br />
111<br />
Estos requerimientos provienen del procesamiento<br />
en el encéfalo de transductores, como órganos de<br />
los sentidos y metabolismo, que informan de temperatura,<br />
ambiente, luz, disponibilidad de alimentos, etc.<br />
El principal mensajero hipotalámico responsable de<br />
la regulación de las gonadotropinas hipofisarias y, por<br />
tanto de la función gonadal, es la hormona liberadora<br />
de gonadotropinas (GnRH), la cual controla, de forma<br />
directa o indirecta, todos los aspectos de la reproducción<br />
(fig. 5-2).<br />
Figura. 5-2.<br />
Hipotálamo e hipófisis.<br />
En su ausencia se detiene el desarrollo gonadal y<br />
las alteraciones en su secreción pueden producir pubertad<br />
precoz o retraso puberal, hipogonadismo, infertilidad<br />
y otras anomalías de la reproducción (Mason<br />
et al., 1986; Crowley et al., 1985).<br />
Hormona liberadora de<br />
gonadotropinas (GnRH)<br />
Es un decapéptido secretado por el hipotálamo en<br />
forma pulsátil, que proviene de una gran molécula precursora<br />
de 92 aminoácidos llamada preproGnRH, la<br />
cual es codificada por un gen en el brazo corto del cromosoma<br />
8 (Hayflick et al, 1989; Seeburg and Adelman,<br />
1984). De la escisión de la preproGnRH, se genera un<br />
péptido de 56 aminoácidos denominado péptido asociado<br />
con la GnRH (GAP), que es secretado junto con la<br />
GnRH en la circulación portal hipofisaria y cuya función<br />
no es clara, pero parece inhibir la secreción de<br />
prolactina (Ackland et al., 1988; Seeburg et al., 1987).
Las neuronas que sintetizan GnRH se localizan<br />
principalmente en el núcleo arqueado del hipotálamo<br />
mediobasal y en el área preóptica del hipotálamo anterior.<br />
Tienen un aspecto fusiforme, pueden ser unipolares<br />
o bipolares y sus axones se dirigen hacia la eminencia<br />
media, donde entran en contacto con la circulación<br />
del sistema portal que irriga la hipófisis anterior<br />
(Barry and Barette, 1975; Silverman et al., 1987; Anthony<br />
et al., 1984; Whitlock, 2005). Estas neuronas se originan<br />
fuera del sistema nervioso central porque durante<br />
el desarrollo embrionario se ubican en la placa<br />
olfatoria, que es el epitelio de la fosita olfatoria, para<br />
luego migrar a través del esbozo del tabique nasal hacia<br />
su ubicación final en el hipotálamo (Wray, 2001).<br />
Éste es el único sistema neuronal hipotalámico de origen<br />
extraencefálico y explica la asociación patológica<br />
de la anosmia y la deficiencia aislada de gonadotropinas<br />
en el síndrome de Kallman (Ronnekleiv and<br />
Resko, 1990; Schwanzel-Fukuda et al., 1989; Bouloux<br />
et al., 2002).<br />
Además de la hipófisis, se han encontrado receptores<br />
para GnRH, cuyo significado fisiológico es desconocido,<br />
en sitios extrahipofisarios como ovarios, testículos,<br />
próstata, mamas, placenta y en el hipocampo<br />
e hipotálamo cerebral (Minaretzis et al., 1995). La secreción<br />
pulsátil de la GnRH es indispensable para el<br />
buen funcionamiento de la hipófisis, esto se logra gracias<br />
a que las neuronas de GnRH están dotadas de actividad.<br />
De hecho, la administración continua de GnRH<br />
produce, paradójicamente, hipogonadismo (López et<br />
al., 1998).<br />
Para determinar el patrón de pulsatilidad de la<br />
GnRH, no se pueden medir sus niveles séricos seriados<br />
porque la hormona tiene un tiempo de vida media muy<br />
corto (4 minutos) y una concentración en sangre periférica<br />
muy baja. Sin embargo, existe una gran sincronía<br />
entre la secreción pulsátil de GnRH en la sangre<br />
portal y los pulsos de hormona luteinizante (LH) en<br />
sangre periférica, por lo que se usa la medición de esta<br />
hormona, cuyo tiempo de vida media es mayor (30<br />
minutos) y su concentración es fácilmente detectable.<br />
La secreción de la hormona foliculoestimulante (FSH)<br />
también se relaciona con la secreción pulsátil de GnRH,<br />
pero la vida media de la FSH es larga (4 horas) y la<br />
pulsatilidad no se detecta con facilidad en sangre<br />
periférica (Clarke and Cummins, 1982; Knobil, 1980).<br />
La periodicidad de los pulsos de GnRH en el<br />
hipotálamo mediobasal humano adulto es de 60 a 100<br />
minutos y su frecuencia regula el número de receptores<br />
para esta hormona presentes en el gonadotropo,<br />
que es la célula que sintetiza las gonadotropinas esta<br />
112<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
modulación se denomina regulación global (Rasmussen<br />
et al., 1989; Marian et al., 1981; Catt et al., 1980).<br />
La cantidad relativa de receptores de GnRH observada<br />
entre los pulsos de alta frecuencia, que ocurren cada<br />
30 minutos, es de dos a tres veces mayor que durante<br />
los pulsos que ocurren cada 2 horas. La importancia<br />
de este efecto es que las variaciones en la frecuencia y<br />
amplitud de los pulsos de GnRH regulan la secreción<br />
de gonadotropinas durante el ciclo menstrual<br />
(Loumaye and Catt, 1982).<br />
La regulación en menos, «down regulation», del<br />
número de receptores se basa en un proceso de internalización<br />
o endocitosis del complejo hormona-receptor,<br />
para que ante la presencia de altas concentraciones de<br />
la hormona se limite su actividad. El receptor con su<br />
ligando se desplaza en la membrana celular hacia depresiones<br />
llamadas fositas revestidas, que agrupan un<br />
gran número de receptores y después se invaginan al<br />
interior del citoplasma para formar una vesícula (fig.<br />
5-3). Las fositas tienen como constituyente estructural<br />
principal a unas proteínas denominadas clatrinas, que<br />
se ensamblan en forma de rejillas poligonales y le dan<br />
forma a la fosita (Pearse, 1976; McArdle et al., 2002).<br />
Figura 5-3.<br />
Proceso de endocitosis.<br />
Las vesículas en el citoplasma se pueden fusionar<br />
con lisosomas, que contienen hidrolasas ácidas, para<br />
degradar al receptor y su ligando. El receptor también<br />
puede ser reciclado, esto es, se reintroduce en la membrana<br />
celular para ser utilizado de nuevo. Las fositas<br />
revestidas también tienen que ver con la internalización<br />
de sustratos importantes para la célula, por endocitosis<br />
mediada por receptores, como en el caso de las lipoproteínas<br />
séricas que llevan colesterol a células que sintetizan<br />
esteroides (Anderson et al., 1977). Además de<br />
GnRH, algunas neuronas de GnRH secretan el péptido
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
galanina (GAL) hacia la circulación portal hipofisaria,<br />
el cual parece estar involucrado en el pico periovulatorio<br />
de gonadotropinas y su síntesis es estimulada<br />
por la presencia de estrógenos (Merchenthaler et al.,<br />
1990; Marks et al., 1993; Merchenthaler et al., 1993).<br />
Modulación de las neuronas de GnRH<br />
Además del efecto de asa de retroalimentación<br />
hormonal, la actividad de las neuronas GnRH es regulada<br />
también mediante transmisión sináptica y otros<br />
factores locales, como neuropéptidos, neurotransmisores,<br />
aminoácidos inhibidores y estimuladores, factores<br />
locales de crecimiento, etc. (fig. 5-4).<br />
Sistemas catecolaminérgicos centrales. Ejercen un efecto<br />
estimulador en la secreción de GnRH, a través de<br />
las vías ascendentes de los dos sistemas noradrenérgicos<br />
principales: el sistema noradrenérgico del<br />
locus ceruleus y el sistema noradrenérgico bulbar, que<br />
se proyectan hacia áreas hipotalámicas (Gearing and<br />
Terasawa, 1991). Aunque no se han demostrado aún<br />
conexiones sinápticas directas de estas proyecciones<br />
noradrenérgicas con las neuronas GnRH, se sabe que<br />
estas fibras noradrenérgicas establecen sinapsis con<br />
neuronas GABAérgicas, que a su vez mantienen contacto<br />
con las neuronas de GnRH. Las neuronas<br />
GABAérgicas liberan ácido γ-aminobutírico (GABA) en<br />
la sinapsis y ejercen efectos inhibidores en la secreción<br />
de GnRH. Por tanto, la estimulación noradrenérgica<br />
sobre las neuronas de GnRH es indirecta y está mediada<br />
por la inhibición de estas interneuronas<br />
GABAérgicas a través de receptores α-adrenérgicos<br />
(Leranth et al., 1988). Finalmente, a pesar de no haber<br />
evidencias histológicas de la inervación directa del sistema<br />
noradrenérgico sobre las neuronas GnRH, éstas<br />
poseen receptores β 1 -adrenérgicos acoplados positivamente<br />
a la adenilatociclasa, lo que sugiere que el efecto<br />
de la noradrenalina también depende de sinapsis<br />
directas sobre las neuronas GnRH (Findell et al., 1993).<br />
Sistema opioidérgico hipotalámico. Es una red bien definida<br />
en el interior del núcleo arcuato, que se encuentra<br />
en íntimo contacto con las neuronas de GnRH. La<br />
morfina y los opioides endógenos tienen un efecto<br />
inhibidor, como se demuestra por el aumento en la frecuencia<br />
y amplitud de la secreción pulsátil de GnRH,<br />
que se observa con la administración de antagonistas<br />
de opioides, como la naloxona (Ferin et al., 1984;<br />
Williams et al., 1990). Este efecto inhibidor de los opioides<br />
requiere la presencia de esteroides ováricos, porque<br />
la administración de naloxona en mujeres postmenopáusicas<br />
no logra modificar la secreción de gonadotropinas<br />
(Reid et al., 1983).<br />
113<br />
Los péptidos opioides endógenos pueden desempeñar<br />
un papel fisiológico en la regulación del retardo<br />
de los pulsos de GnRH estimulados por el sueño, en la<br />
fase folicular temprana (Rossmanith and Yen, 1987) y<br />
en el inicio de la oleada de gonadotropinas de la mitad<br />
del ciclo (Jacobson and Kalra, 1989). También están<br />
involucrados en la fisiopatología de la amenorrea durante<br />
el ejercicio y el estrés, situaciones en las que también<br />
se liberan altos niveles de opioides endógenos<br />
(Carr et al., 1981; Kalantaridou et al., 2004).<br />
Esteroides sexuales. Por mucho tiempo se pensó que<br />
las neuronas de GnRH no poseían receptores para<br />
estrógenos ni para otros esteroides gonadales. Sin embargo,<br />
en la actualidad se cree que afectan la secreción<br />
de GnRH por la acción directa de un pequeño número<br />
de neuronas que poseen el receptor de estradiol ERα y<br />
por una acción indirecta de los sistemas de neuronas<br />
aminérgicas y opioides, que son sensibles a los esteroides<br />
sexuales y pueden ser los mediadores de la influencia<br />
de los estrógenos en la secreción de GnRH (Shivers<br />
et al., 1983; Watson et al., 1992).<br />
Figura 5-4.<br />
Sinapsis neuronal de GnRH.<br />
Óxido nítrico. Como ya se explicó, las neuronas de<br />
GnRH no están agrupadas en una región estrecha del<br />
hipotálamo, más bien están dispersas en un área extensa<br />
del área medial preóptica y septal. Si bien estas<br />
neuronas presentan conexiones entre sí, son escasas<br />
para explicar la ritmicidad e integración de sus pulsos<br />
(Leranth et al., 1985; López et al., 1998). En la actuali-
dad, se ha postulado la existencia de un neurotransmisor<br />
difusible que no requiere contacto anatómico<br />
directo y que puede explicar este fenómeno de sincronización.<br />
Este neurotransmisor es el óxido nítrico, un<br />
gas radical libre lábil sintetizado por la enzima óxido<br />
nítrico sintetasa a partir de la L-arginina, que se difunde<br />
desde las terminaciones nerviosas (Mahachoklertwattana<br />
et al., 1994). Se cree que una población<br />
selecta de neuronas de GnRH sintetizan este gas y permiten<br />
la sincronización de los pulsos de toda la red<br />
neuronal de GnRH (Gally et al., 1990).<br />
Autorregulación. Estudios in vivo e in vitro sugieren<br />
la existencia de axones colaterales en la neurona de<br />
GnRH, que contactan con la misma neurona de la que<br />
se desprenden, lo cual representa un asa de retroalimentación<br />
ultracorta que parece ser inhibitoria (Valença<br />
et al., 1987; Merchentaler et al., 1984).<br />
Tanicitos. Estudios en animales señalan que, a diferencia<br />
de otros sistemas neuroendocrinos hipofisiotrópicos,<br />
en la red neuronal de GnRH no todas las terminaciones<br />
nerviosas establecen uniones neuro-hemales<br />
directas con la pared vascular de los capilares portales,<br />
sino que muchas están a menudo separadas del<br />
espacio perivascular por proyecciones gliales que provienen<br />
de astrocitos o de células ependimogliales especializadas<br />
conocidas como tanicitos (Kozlowski and<br />
Coates, 1985).<br />
Debido a que las terminaciones nerviosas de GnRH<br />
que contactan directamente con la pared vascular están<br />
sumergidas en las proyecciones de los tanicitos y<br />
que el número de estos últimos se modifica durante el<br />
ciclo menstrual y después de una gonadectomía, se cree<br />
que tanto las neuronas de GnRH como los tanicitos<br />
intervienen en un proceso dinámico que genera la plasticidad<br />
morfológica de la eminencia media durante el<br />
estro de los animales. No se conoce aún la implicación<br />
de las interacciones entre la glia y la neurona de GnRH<br />
en humanos (Prevot et al., 1998; King and Letorneau,<br />
1994; Prevot, 2002).<br />
Regulación prepuberal de las neuronas GnRH. En los<br />
primates, el sistema neurosecretor de GnRH se encuentra<br />
activo desde el período neonatal, pero se inactiva o<br />
ingresa en un estado de adormecimiento durante el<br />
período prepuberal. Se han propuesto dos teorías que<br />
explican el mecanismo de inicio de la pubertad:<br />
• Hipótesis del gonadostato. Sostiene que en el período<br />
prepuberal, los niveles basales de esteroides<br />
sexuales son capaces de suprimir la secreción de<br />
gonadotropinas y la pubertad se inicia cuando el<br />
114<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
sistema que regula esta secreción se hace menos<br />
sensible a la retroalimentación negativa de los<br />
esteroides sexuales (Steele and Weisz, 1974; Foster<br />
and Ryan, 1979). Esta hipótesis no es aplicable a<br />
primates porque la disminución de la sensibilidad<br />
a la retroalimentación negativa de esteroides no se<br />
produce al comienzo de la pubertad, sino más bien<br />
en los estadios finales, por lo que no es el evento<br />
desencadenante.<br />
• Hipótesis de la inhibición central. Sostiene que existe<br />
una inhibición central sobre las neuronas que<br />
secretan GnRH, la cual es independiente de la retroalimentación<br />
negativa que ejercen los esteroides<br />
sexuales. Esta hipótesis se basa en el hecho de que<br />
en primates gonadectomizados y en humanos con<br />
disgenesia gonadal, la secreción de gonadotropinas<br />
se eleva durante el período neonatal, pero poco<br />
después es suprimida y se encuentran niveles de<br />
gonadotropinas equivalentes a los de sujetos sanos<br />
prepúberes. Esto ha sido además verificado mediante<br />
mediciones de GnRH directamente en el tallo<br />
hipofisario de primates (Chongthammakun et<br />
al., 1993). No se conoce el mecanismo responsable<br />
de esta inhibición de la secreción de GnRH antes<br />
de la pubertad; sin embargo, varios autores proponen<br />
que el GABA es el principal neurotransmisor<br />
inhibidor, responsable de la restricción de la liberación<br />
de GnRH durante este período. El cese de la<br />
inhibición central prepuberal y el establecimiento<br />
del patrón de secreción pulsátil de GnRH marcan<br />
el inicio de la pubertad (Terasawa and Fernandez,<br />
2001).<br />
GONADOTROPINAS<br />
Las gonadotropinas son hormonas secretadas por<br />
la hipófisis anterior, esenciales para la regulación de la<br />
función gonadal y reproductora de los seres humanos<br />
y otros mamíferos. Las células que sintetizan las gonadotropinas<br />
se denominan gonadotropos y se encuentran<br />
en la hipófisis anterior, dispersas entre otros tipos<br />
celulares. Mediante estudios inmunohistoquímicos, se<br />
ha encontrado que existen gonadotropos bihormonales,<br />
que contienen tanto LH como FSH, y monohormonales,<br />
que sólo contienen una de estas hormonas<br />
(Halvorson and Chin, 2001). La secreción acoplada de<br />
LH y FSH, en la mitad del ciclo, se puede explicar si es<br />
un mismo tipo celular el que sintetiza ambas hormonas.<br />
Por otro lado, los gonadotropos monohormonales<br />
pueden ser responsables de la liberación no paralela<br />
de FSH o LH, cuyo significado fisiológico aún no se<br />
comprende bien (Wang et al., 1976).
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
Estructura<br />
Las gonadotropinas son glicoproteínas compuestas<br />
por dos subunidades diferentes, unidas de forma<br />
no covalente, denominadas α y β. En algunas especies,<br />
la subunidad α es idéntica en las hormonas LH,<br />
FSH, TSH y HCG; por el contrario, la subunidad β es<br />
diferente en cada una de estas hormonas y, por tanto,<br />
es la que le confiere la actividad específica. Aunque<br />
sólo el dímero αβ posee actividad biológica conocida,<br />
en la circulación periférica es posible encontrar a las<br />
subunidades libres, que quizá ejerzan actividades aún<br />
desconocidas (Thotakura and Blithe, 1995).<br />
La subunidad α posee 92 aminoácidos y su secuencia<br />
se ha conservado en la evolución, como lo demuestra<br />
el 74-95% de similitud que se ha encontrado entre<br />
distintas especies; que puede hacer incluso que la<br />
subunidad α de una especie se pueda combinar con la<br />
subunidad β de otra (Fiddes and Talmadge, 1984). Las<br />
subunidades β de las hormonas LH y HCG son similares<br />
en un 80% de su secuencia; sin embargo, la subunidad<br />
β de la HCG contiene 24 aminoácidos adicionales<br />
en su estremo C-terminal, para completar 145 aminoácidos,<br />
y mayor cantidad de oligosacáridos, sobre todo<br />
ácido siálico (Talmadge et al., 1984). Esta similitud en<br />
su secuencia explica por qué ambas hormonas tienen<br />
propiedades biológicas casi idénticas. Por su parte, la<br />
subunidad β de la FSH posee 110 aminoácidos y es<br />
similar en un 30-40% de su secuencia a las anteriores.<br />
La presencia de fracciones de carbohidratos en las<br />
gonadotropinas es un aspecto importante en su estructura<br />
química. La subunidad α siempre posee dos grupos<br />
de oligosacáridos, mientras que el contenido de la<br />
subunidad β varía de acuerdo a cada hormona; así, la<br />
FSH humana posee dos grupos, mientras que la LH<br />
posee uno solo. Cada oligosacárido está dividido en<br />
ramas, bicatenarias o tricatenarias, y es marcadamente<br />
heterogéneo en sus ramas periféricas aunque habitualmente<br />
se encuentran ácido siálico y fructosa (Parsons<br />
and Pierce, 1980).<br />
Receptores<br />
Se ubican en la membrana plasmática y la interacción<br />
con la hormona produce un cambio en su conformación<br />
que activa un sistema de señal intracelular.<br />
Al igual que los receptores dopaminérgicos y adrenérgicos,<br />
los receptores de las gonadotropinas están acoplados<br />
a las proteínas G (Probst et al., 1992), heterotrímeros<br />
compuestos por una subunidad α estimuladora,<br />
que está unida a un complejo formado por dos<br />
subunidades llamadas β e γ, cuyo nombre se debe al<br />
hecho de que se unen a nucleótidos de guanina como<br />
115<br />
el guanosín trifosfato (GTP) o el guanosín difosfato<br />
(GDP) (Davis, 1994).<br />
En su estado inactivo, la proteína G está unida a<br />
una molécula de GDP, pero cuando la gonadotropina<br />
se une a su receptor, ocasiona un cambio conformacional<br />
que hace que la subunidad libere su GDP enlazado<br />
y se una a una molécula de GTP. El intercambio<br />
de nucleótidos de guanina modifica la conformación<br />
de la subunidad α, que entonces se disocia del complejo<br />
βγ. Esta subunidad α libre se une a la enzima<br />
adenilatociclasa, que convierte el adenosín trifosfato<br />
(ATP) en adenosín monofosfato cíclico (AMPc), segundo<br />
mensajero de esta señalización intracelular. La<br />
subunidad α disociada tiene actividad catalítica al<br />
hidrolizar el GTP, al que está unida, y transformarlo<br />
en GDP, lo que ocasiona el fin de la activación de la<br />
proteína G (fig. 5-5) (Cassel and Selinger, 1978).<br />
El incremento en los niveles de AMPc citoplasmático<br />
activa la enzima proteinquinasa A, que modula<br />
la función de muchas proteínas intracelulares, a través<br />
de la fosforilación de residuos de serina y treonina.<br />
La conexión funcional entre un receptor transmembrana<br />
y una proteína G heterotrimérica parece ser un<br />
mecanismo universal mediante el cual un estímulo<br />
extracelular inicia la movilización de un segundo mensajero<br />
en células eucariotas. Se han identificado más<br />
de 100 receptores diferentes acoplados a la proteína G<br />
en organismos que van desde levaduras hasta plantas<br />
y animales (Neer, 1995; Kukkonen, 2004).<br />
Aunque el AMPc es el principal mediador de la<br />
acción de las gonadotropinas, existen evidencias de<br />
otro mecanismo de acción en el cual la proteína G activa<br />
a la fosfolipasa C. La fosfolipasa C a su vez activa<br />
los fosfolípidos de la membrana celular para producir<br />
inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). El<br />
IP3 induce la liberación de calcio a partir de reservorios<br />
intracelulares, y el DAG activa a la proteinquinasa C,<br />
que como la proteinquinasa A regula a otras proteínas<br />
mediante su fosforilación (Davis, 1994).<br />
Los receptores de las gonadotropinas se encuentran<br />
en las células de las gónadas; específicamente en<br />
las células granulosas y tecales del ovario, y en las células<br />
de Sertoli testiculares. Sin embargo, se han identificado<br />
receptores de LH/HCG en el endometrio, miometrio<br />
y trompas de Falopio; en donde se cree que estimulan<br />
la producción de protaglandinas, además de<br />
ciertas áreas del cerebro, cuyo significado fisiológico<br />
no está claro aún (Ziecik et al., 2005). La LH y la HCG<br />
se unen a un mismo receptor denominado receptor<br />
LH/HCG, que está constituido por una única cadena
de 674 aminoácidos, 4 menos que la FSH, y el gen que<br />
lo codifica se ubica en el brazo corto del cromosoma 2<br />
Regulación de la secreción<br />
GnRH. Cuando esta hormona se administra en forma<br />
continua, tanto a hombres como mujeres, se observa<br />
una respuesta bifásica en la secreción de LH por parte<br />
de la hipófisis. Este hallazgo es característico de la liberación<br />
de las hormonas almacenadas en gránulos.<br />
La primera oleada de LH alcanza un pico a los 30 minutos<br />
y constituye un pool temprano, conformado por<br />
el reclutamiento de gránulos en la proximidad de la<br />
membrana celular del gonadotropo, que no requiere<br />
síntesis proteica y que se ha denominado pool de LH<br />
preformada. La segunda oleada comienza después de<br />
90 minutos y continúa aumentando durante 4 horas.<br />
Este segundo pool representa una liberación más co-<br />
GDP: guanosín difosfato GTP: guanosín trifosfato<br />
Figura 5-5.<br />
Activación de la proteína G.<br />
116<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
(Minegishi et al., 1990; Rousseau-Merck et al., 1990;<br />
Minegishi et al., 1991).<br />
ordinada de gránulos, junto con la estimulación de la<br />
biosíntesis de la hormona.<br />
Ambos componentes de esta respuesta bifásica son<br />
modulados por esteroides gonadales; los estrógenos<br />
potencian la magnitud de la segunda respuesta y la<br />
progesterona, junto con estrógenos, incrementa tanto<br />
la respuesta temprana como la tardía. Este comportamiento<br />
bifásico de la LH puede tener un significado<br />
fisiológico, en el que el pool temprano es el responsable<br />
de los picos episódicos de LH plasmática, en respuesta<br />
a los pulsos endógenos de GnRH procedentes<br />
del hipotálamo; mientras que la segunda oleada se co-
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
rrespondería con el incremento del contenido hipofisario<br />
de LH observado en el período preovulatorio<br />
(Halvorson y Chin, 2001).<br />
A diferencia del comportamiento bifásico de la LH,<br />
la infusión continua de GnRH produce un único ascenso<br />
progresivo de FSH. La ausencia de una respuesta<br />
temprana de la FSH plasmática se puede explicar<br />
de dos maneras:<br />
• Debido a la falta de un pool de FSH que pueda ser<br />
liberado en forma aguda, como ocurre con la LH.<br />
• Debido a la necesidad de un factor adicional más<br />
específico para la liberación de un pool temprano.<br />
Esta segunda teoría es avalada por la presencia, en<br />
pacientes con hipogonadismo, de secreción de FSH<br />
en forma de espigas sincrónicas con las de LH.<br />
Como se señala más adelante, se requiere una frecuencia<br />
óptima de estimulación pulsátil de GnRH a la<br />
hipófisis para mantener los niveles plasmáticos adecuados<br />
de FSH y LH, porque éstos disminuyen cuando<br />
los pulsos de GnRH son muy lentos y también cuando<br />
son demasiado frecuentes o continuos.<br />
La frecuencia de los pulsos varía a través del ciclo<br />
menstrual. En seres humanos, se estima que los pulsos<br />
de GnRH se producen cada 94 minutos en la fase<br />
folicular temprana y aumentan hasta llegar a uno cada<br />
71 minutos, al final de la fase folicular. En la fase<br />
luteínica tardía aparece la frecuencia más baja, con un<br />
pulso cada 216 minutos. Las frecuencias pulsátiles más<br />
rápidas favorecen la secreción de LH, mientras que las<br />
frecuencias más lentas inducen la secreción de FSH<br />
(Filicori et al., 1986; Wildt et al., 1981a).<br />
Esteroides sexuales. Ejercen su efecto regulador tanto<br />
en el hipotálamo como en la hipófisis anterior, debido<br />
a que el gonadotropo posee receptores para estrógenos,<br />
progesterona y andrógenos (Sprangers et al., 1989). Los<br />
esteroides sexuales pueden modular la secreción de<br />
GnRH y de esta forma, conformar un asa de retroalimentación<br />
con las gónadas (fig. 5-6); sin embargo, este<br />
efecto parece ser indirecto, porque no se han detectado<br />
receptores en las neuronas que sintetizan GnRH,<br />
sino en neuronas que sintetizan dopamina y β-endorfinas<br />
(Sar, 1984). En el hipotálamo, el estradiol produce<br />
un aumento en la frecuencia de los pulsos, lo que<br />
incrementa la secreción de LH; la progesterona en cambio,<br />
al disminuir los pulsos de GnRH, es responsable<br />
de la disminución en la secreción de LH y el aumento<br />
de FSH característico de la fase lútea tardía (Wildt et<br />
al., 1981b).<br />
117<br />
Los efectos de los estrógenos y la progesterona<br />
son los siguientes:<br />
• Los estrógenos presentan tanto efectos inhibidores<br />
como estimuladores de la síntesis y secreción de<br />
las gonadotropinas en la hipófisis. El efecto inhibitorio<br />
se ejerce principalmente por acción directa,<br />
mientras que el estimulador requiere una concentración<br />
de estradiol sérico de más de 200 pg/ml, sostenida<br />
durante aproximadamente 50 horas y es la<br />
responsable del pico de secreción de LH en la mitad<br />
del ciclo (Frawley and Neill, 1984; Knobil, 1980;<br />
Clarke and Cummins, 1985; Young and Jaffe, 1976).<br />
• La progesterona tiene efectos inhibitorios sobre la<br />
hipófisis que dependen de la presencia de estrógenos.<br />
La progesterona puede reducir la frecuencia<br />
de los pulsos de GnRH mediada por aumento<br />
de β-endorfinas en el hipotálamo (Van Vugt et al.,<br />
1984).<br />
• Los andrógenos ejercen efectos hipotalámicos e<br />
hipofisarios. En el hipotálamo ejercen un efecto inhibitorio<br />
en la secreción de gonadotropinas; mientras<br />
que en la hipófisis se ha encontrado un leve<br />
efecto estimulador en la secreción de FSH con efectos<br />
nulos en la síntesis o secreción de LH (Urban et<br />
al., 1988; Gharib et al., 1990).<br />
Inhibina, activina y folistatina. La inhibina es una hormona<br />
proteica sintetizada por las células granulosas<br />
del ovario y las células de Sertoli del testículo. Está<br />
constituida por dos cadenas polipeptídicas unidas por<br />
puentes disulfuro, denominadas cadena α y cadena ß.<br />
Esta hormona presenta dos isoformas llamadas inhibina<br />
A e inhibina B que tienen idéntica subunidad α<br />
pero distinta cadena β (cadena β α y cadena β β ) (Ling et<br />
al., 1985).<br />
La inhibina sintetizada en las células granulosas<br />
del ovario es liberada en la circulación y ejerce su efecto<br />
directamente en el gonadotropo, inhibiendo la secreción<br />
de FSH, sin modificar la de LH. Aunque recientemente,<br />
se ha logrado, en condiciones especiales,<br />
evidencia de que la inhibina también ocasiona disminución<br />
de la amplitud del pulso de LH (Tilbrook et al.,<br />
1993; Tilbrook et al., 2001). Ambas formas de la<br />
inhibina, en combinación con el estradiol, son responsables<br />
de la retroalimentación negativa de la secreción<br />
de FSH.<br />
El asa se establece debido a que la FSH estimula a<br />
su vez la secreción de inhibina en las células granulosas,<br />
lo que favorece el crecimiento del folículo dominante,
que posee el mayor número de receptores de FSH y<br />
tolera el descenso de los niveles de la hormona (Kretser<br />
et al., 2002; Welt et al., 1997). La inhibina tiene un modesto<br />
incremento en la fase folicular tardía y alcanza<br />
un pico durante el pico de secreción de LH periovu-<br />
Otro grupo de proteínas presentes en el líquido<br />
folicular, que pueden estimular la secreción de FSH,<br />
son la activinas (Vale, 1986). Éstas se producen en varios<br />
tejidos y, a diferencia de la inhibina, que ejerce su<br />
acción a distancia a través de la sangre, las activinas<br />
son secretadas por la hipófisis por el mismo gonadotropo<br />
y ejercen su efecto a nivel autocrino y paracrino,<br />
estimulando la liberación de FSH (Corrigan et al., 1991;<br />
Phillips, 2005)<br />
En el líquido folicular se ha aislado otra proteína<br />
que suprime la secreción de FSH sin homología con<br />
las anteriores, denominada folistatina, que es una glicoproteína<br />
de cadena única, cuya acción supresora de la<br />
secreción de FSH se debe a su gran capacidad de unión<br />
a la activina, con lo que se neutraliza la acción estimuladora<br />
de esta hormona (Nakamura et al., 1990; Ueno<br />
Figura 5-6.<br />
Acción de los esteroides gonadales.<br />
118<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
latorio; sin embargo, los niveles más altos se encuentran<br />
durante la fase lútea y se correlacionan con los<br />
niveles de progesterona porque ambas son sintetizadas<br />
por el cuerpo lúteo (Luisi et al., 2005; McLachlan<br />
et al., 1987; Illingworth et al., 1991).<br />
et al., 1987). Se ha demostrado que la folistatina es sintetizada<br />
en la hipófisis en las células folículo-estrelladas<br />
y modulan la acción de la activina en la secreción<br />
de FSH (Gospodarowicz and Lau, 1989). Debido a que<br />
no hay cambios específicos en los niveles séricos de<br />
folistatina durante el ciclo menstrual y la activina presenta<br />
cambios muy leves, sólo durante la fase lútea, se<br />
cree que el principal efecto de estas proteínas sobre la<br />
secreción de FSH se ejerce a través de mecanismos<br />
paracrinos en la hipófisis (Phillips, 2005; Evans et al.,<br />
1998; Muttukrishna et al., 1996). Sin embargo, hay indicios<br />
que sugieren que la activina incrementa el número<br />
de receptores de FSH en las células granulosas y<br />
aumenta su actividad aromatasa; de esta forma, ayuda<br />
al crecimiento de los folículos en respuesta a la<br />
estimulación con FSH y eleva los niveles de estradiol<br />
(Xiao et al., 1992; Miro et al., 1991).
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
Además, se ha propuesto que estas proteínas pueden<br />
controlar el momento de aparición del cuerpo<br />
lúteo. La activina inhibe la producción de progesterona<br />
y probablemente retrasa la luteinización, mientras que<br />
la folistatina puede inhibir la aromatización en el folículo<br />
e incrementar la síntesis de progesterona (Kretser et<br />
al., 2002, Xiao and Findlay, 1991). Todo esto ha conducido<br />
al razonamiento de que la activina retrasa la luteinización<br />
y mantiene al folículo en crecimiento en respuesta<br />
a la FSH, mientras que la folistatina promueve<br />
la luteinización. La activina poco a poco limita su propia<br />
acción local porque estimula en la granulosa la síntesis<br />
de folistatina e inhibina, con lo que se favorece la<br />
luteinización del folículo dominante.<br />
En cuanto a la selección folicular, la inhibina y la<br />
activina tienen un papel importante porque la inhibina<br />
disminuye los niveles de FSH circulante, que compromete<br />
el desarrollo de los folículos más pequeños y la<br />
activina, producida por folículos preovulatorios grandes,<br />
suprime el crecimiento de los folículos adyacentes<br />
mediante un efecto paracrino (Mizunuma et al.,<br />
1999). Además, se ha demostrado que la activina puede<br />
estimular la maduración in vitro de oocitos humanos,<br />
lo que demuestra la complejidad del control<br />
paracrino en el desarrollo folicular (Alak et al., 1998).<br />
ESTEROIDES GONADALES<br />
Bioquímica<br />
El ovario y el testículo, en respuesta a la estimulación<br />
de las gonadotropinas, producen hormonas<br />
lipídicas esteroides. Las hormonas esteroides son los<br />
estrógenos, que tienen 18 átomos de carbono; los<br />
andrógenos, con 19 átomos de carbono; y las progestinas,<br />
con 21 átomos de carbono. Además, la corteza<br />
suprarrenal sintetiza otras hormonas esteroideas llamadas<br />
adrenocorticales, que tienen 21 átomos de carbono.<br />
Los esteroides forman una subclase de lípidos,<br />
que pertenece a una gran familia de compuestos químicos<br />
denominados terpenos o isoprenoides porque<br />
se forman de la polimerización de una unidad de<br />
isopreno y se caracterizan por tener una estructura<br />
esquelética básica de 4 anillos fusionados (3 de 6 carbonos<br />
y uno de 5 carbonos), denominada perhidrociclopentanofenantreno.<br />
Los carbonos de los anillos de<br />
dicha estructura han sido numerados a fin de describir<br />
los grupos funcionales unidos a ella.<br />
Síntesis<br />
El precursor de las hormonas esteroides es el colesterol,<br />
cuyo nombre se debe a que es además, el compuesto<br />
madre de los ácidos biliares. Para la biosíntesis<br />
119<br />
del colesterol, el ácido acético se convierte en ácido mevalónico;<br />
posteriormente, el ácido mevalónico se transformará<br />
en escualeno, que fue hallado por primera vez<br />
en el hígado de tiburones, de allí su nombre; finalmente,<br />
el escualeno se convierte en colesterol (fig. 5-7).<br />
La síntesis de ácido mevalónico, a partir del ácido<br />
acético, requiere la condensación de 3 moléculas de<br />
acetil-CoA. Éste es importante en la síntesis y oxidación<br />
de lípidos y está constituido por una molécula de<br />
acetato (ácido acético) unida a un cofactor llamado<br />
coenzima A (CoA). La coenzima A actúa en estas reacciones<br />
como un transportador de grupos acilo. Todos<br />
los órganos productores de esteroides, excepto la placenta,<br />
pueden sintetizar el colesterol a partir del acetato.<br />
Sin embargo, la fuente principal es el colesterol sanguíneo,<br />
que penetra en las células ováricas a través de<br />
un receptor de membrana para las lipoproteínas de baja<br />
densidad que lo transportan (Speroff et al., 1999).<br />
Figura 5-7.<br />
Metabolismo del colesterol.<br />
La síntesis del colesterol a partir del escualeno, así<br />
como la conversión del colesterol en hormonas esteroides,<br />
implica reacciones de hidroxilación que necesitan<br />
la forma reducida del nicotinamida adenina dinu-
cleótido fosfato (NADPH) y oxígeno molecular. En los<br />
tejidos productores de hormonas esteroides, que son<br />
la corteza suprarrenal, el ovario, los testículos y la placenta,<br />
el paso inicial en la síntesis de la hormona es el<br />
ingreso del colesterol en la mitocondria. Este paso depende<br />
de proteínas transportadoras y permite regular<br />
la síntesis esteroidea de forma aguda (Clark et al., 1995).<br />
El patrón de las vías para síntesis de todas las hormonas<br />
esteroides es similar. Esto explica por qué el ovario<br />
es capaz de sintetizar las tres clases de esteroides<br />
sexuales: estrógenos, andrógenos y progestinas. Sin<br />
embargo, por la ausencia de ciertas enzimas el ovario<br />
no sintetiza glucocorticoides ni mineralocorticoides,<br />
que provienen de las glándulas suprarrenales.<br />
En la mitocondria, el colesterol (de 27 átomos de<br />
carbono) se transforma en pregnenolona, un compuesto<br />
de 21 átomos de carbono (C21), al perder un fragmento<br />
lateral de 6 átomos de carbono. Una vez formada<br />
la pregnenolona, la síntesis ulterior puede seguir<br />
dos vías diferentes, pero ambas convergen porque tan-<br />
Figura 5-8.<br />
Metabolismo de las hormonas a partir del colesterol.<br />
120<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
to la dehidroepiandrosterona, como la 17-hidroxiprogesterona<br />
se pueden transformar en androstenodiona<br />
y ésta, a su vez, en testosterona (Simpson, 1979).<br />
Estos dos andrógenos pueden ser transformados<br />
por la actividad de la enzima aromatasa en estrógenos,<br />
principalmente el estradiol, aunque también se puede<br />
originar a partir de la androstenodiona por la vía de la<br />
estrona, la cual también se puede secretar en cantidades<br />
significativas (fig. 5-8).<br />
Los tipos de esteroides producidos y secretados<br />
dependerán de la actividad enzimática de la célula<br />
esteroidogénica y de su condición fisiológica. La vía<br />
Δ 4 -3-cetona es la predominante en el cuerpo lúteo,<br />
mientras que la vía Δ 5 -3β-hidroxiesteroide es característica<br />
de tejidos no lúteos. Por consiguiente, el cuerpo<br />
lúteo secreta principalmente progesterona y estrógenos<br />
por la vía Δ 4 , mientras que en el folículo, la DHA y la<br />
androstenodiona sirven como precursores para los<br />
estrógenos (Speroff et al., 1999).
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
Sistema de las dos células /<br />
dos gonadotropinas<br />
Este modelo permite explicar cómo se acoplan las<br />
células de la teca y de la granulosa del folículo para la<br />
síntesis de esteroides (fig. 5-9) (Ryan et al., 1966; Leung<br />
and Armstrong, 1980). El folículo ovárico es el encargado<br />
de sintetizar los esteroides sexuales y a medida que<br />
se desarrolla, despliega una actividad esteroidogénica<br />
cada vez mayor, en respuesta a la estimulación de las<br />
gonadotropinas. Las células de la teca poseen, desde el<br />
El estradiol producido por esta acción conjunta y<br />
coordinada de las células de la teca y de la granulosa y<br />
la misma FSH, promueven la aparición de nuevos receptores<br />
de FSH en las células de la granulosa, con el<br />
consiguiente aumento de la sensibilidad del folículo a<br />
esta hormona y la promoción del crecimiento folicular.<br />
Además, la FSH estimula la aparición de los receptores<br />
de LH en las células de la granulosa, de forma que<br />
la oleada de LH en la mitad del ciclo induce la ovulación<br />
y la transformación de las células granulosas en<br />
cuerpo lúteo.<br />
En la fase lútea, la LH es el principal estímulo para<br />
la producción de progesterona y estrógenos. Aunque<br />
tanto las células de la teca como las de la granulosa,<br />
poseen la capacidad de aromatizar andrógenos y transformarlos<br />
en estrógenos. La actividad aromatasa de las<br />
Figura 5-9.<br />
Sistema de las dos células / dos gonadotropinas.<br />
121<br />
principio, receptores para la hormona luteinizante; sin<br />
embargo, en los estadios iniciales del desarrollo folicular,<br />
los receptores de LH no están presentes en las células<br />
de la granulosa y su aparición es estimulada por la FSH.<br />
En respuesta al estímulo de la LH, las células de la teca<br />
sintetizan esteroides, especialmente andrógenos que<br />
difunden hacia las células de la granulosa donde son<br />
aromatizados; la capacidad de transformar andrógenos<br />
en estrógenos a través de la aromatización es estimulada<br />
por la FSH (Carr et al., 2005).<br />
células granulosas es varias veces mayor que la de las<br />
células de la teca, por lo que la granulosa es la principal<br />
fuente de estrógenos en el folículo en crecimiento,<br />
a partir de la aromatización de los andrógenos de la<br />
teca (Hillier et al., 1981).<br />
Durante el desarrollo folicular, las células de la teca<br />
aumentan la expresión de la P450c17 (CYP17), que es<br />
la enzima limitante en la conversión de los sustratos<br />
de 21 átomos de carbono en andrógenos. Por el contrario,<br />
las células granulosas no expresan esta enzima<br />
y por tanto, son dependientes de la presencia de andrógenos<br />
tecales a fin de producir estrógenos (Sasano et<br />
al., 1989). La expresión creciente de la enzima P450arom<br />
en las células de la granulosa es un marcador bioquímico<br />
de desarrollo folicular. La síntesis de estrógenos<br />
requiere entonces, la cooperación entre las células de
la granulosa y las células tecales. Por el contrario, las<br />
células de la granulosa son capaces de producir<br />
progesterona de forma independiente.<br />
Interconversión periférica<br />
Durante la síntesis de esteroides, las formas precursoras<br />
o intermedias, por su carácter liposoluble,<br />
pueden salir de las células e ingresar en la circulación,<br />
donde se pueden cuantificar. Estos precursores se comportan<br />
como prehormonas porque son convertidos en<br />
formas biológicamente activas en los tejidos periféricos;<br />
por ejemplo, la tasa de producción de testosterona en<br />
la mujer normal es de 0,2-0,3 mg/día y, aproximadamente<br />
el 50% procede de la conversión periférica de la<br />
androstenodiona a testosterona, mientras que un 25%<br />
es secretado por el ovario y el otro 25%, por la suprarrenal<br />
(Baird et al., 1968).<br />
En mujeres normales, aproximadamente el 60% de<br />
la testosterona circulante y prácticamente el 100% de<br />
la dihidrotestosterona (DHT) derivan de la conversión<br />
periférica de la androstenodiona. La mayor parte de la<br />
DHT deriva de la testosterona que penetra en la célula<br />
blanco, que es la célula sensible a la hormona, y se convierte<br />
en DHT por medio de una 5α-reductasa (5αRed).<br />
También el estriol es un metabolito periférico de la<br />
estrona y del estradiol y no es un producto secretado<br />
por el ovario.<br />
La interconversión de andrógenos a estrógenos<br />
ocurre en la placenta, cerebro, músculos, piel, adipocitos<br />
y glándula mamaria, porque la enzima aromatasa<br />
(P450arom) se encuentra en estos tejidos. Los sitios más<br />
importantes de aromatización de esteroides son el tejido<br />
muscular y el adiposo, responsables del 30% y el<br />
15%, respectivamente, de la aromatización extraglandular<br />
total de andrógenos a estrógenos; de allí la presencia<br />
de ciertos signos de feminización en los hombres<br />
obesos, como la ginecomastia (Longcope et al.,<br />
1978; Bembo and Carlson, 2004).<br />
Andrógenos en la mujer<br />
Los andrógenos, que son hormonas importantes<br />
en la fisiología endocrina femenina, provienen del ovario,<br />
la glándula suprarrenal y de la conversión periférica<br />
de estrógenos a andrógenos, en los tejidos adiposo,<br />
muscular, cutáneo y cerebral. Los ovarios normales<br />
secretan tres andrógenos principales:<br />
Androstenodiona. Es el único andrógeno circulante que<br />
tiene una concentración sérica más alta en mujeres que<br />
en hombres, pero su actividad androgénica es sólo el<br />
10% de la que tiene la testosterona. El aporte de la glándula<br />
suprarrenal a los niveles circulantes de esta hor-<br />
122<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
mona depende de un ritmo circadiano; en horas de la<br />
mañana, hasta el 80% de la androstenodiona circulante<br />
es de origen suprarrenal, para luego descender dicho<br />
aporte al final del día. Esto es importante al considerar<br />
la hora de la determinación de la hormona con<br />
fines diagnósticos (Abraham, 1974).<br />
A medida que se desarrolla el folículo ovárico, produce<br />
androstenodiona de forma creciente, alcanzando los<br />
niveles más altos al final de la fase folicular; este incremento<br />
se mantiene en la segunda mitad del ciclo porque<br />
el cuerpo lúteo también secreta androstenodiona<br />
(Judd and Yen, 1973). En general, se puede considerar<br />
que en promedio, el 50% de la androstenodiona circulante<br />
es de origen ovárico y el restante 50% es de origen<br />
suprarrenal. Los valores de referencia de la<br />
androstenodiona en mujeres son de 3,1 a 12,2 nmol/L.<br />
Testosterona y dihidrotestosterona. La testosterona<br />
puede ejercer su acción de forma directa o en forma de<br />
dihidrotestosterona (DHT), cuando es transformada<br />
por la 5α-reductasa en tejidos como los folículos pilosos,<br />
la próstata y los genitales externos (Wilson and<br />
Gloyna, 1970). La dihidrotestosterona es tres veces más<br />
potente que la testosterona. El 25% de los niveles circulantes<br />
de testosterona provienen del ovario, otro 25% es<br />
de origen suprarrenal y el restante 50% es derivada de<br />
la transformación periférica de la androstenodiona en<br />
el hígado, tejido adiposo y piel (Horton and Tait, 1996).<br />
En la mitad del ciclo, la contribución ovárica de testosterona<br />
aumenta en un 10-15%. Los valores de referencia<br />
de la testosterona en mujeres son de 0,7-2,8 nmol/L.<br />
Poco menos de la décima parte de la testosterona circulante<br />
se encuentra en la forma de dihidrotestosterona,<br />
la cual puede actuar en cualquier célula sensible<br />
a la testosterona; sin embargo, esta hormona no ejerce<br />
efecto alguno en los tejidos exclusivamente sensibles a<br />
la DHT como el folículo piloso, en los que sólo la DHT<br />
penetra en el núcleo para proporcionar el mensaje androgénico.<br />
Los valores de referencia de la DHT en mujeres<br />
son de 0,07-0,86 nmol/L.<br />
Dehidroepiandrosterona (DHEA) y sulfato de DHEA<br />
(DHEAS). Los ovarios producen una pequeña cantidad<br />
de DHEA, que representa aproximadamente el<br />
10% de los niveles circulantes de esta hormona. Además,<br />
la DHEA presenta un tiempo de vida media corto<br />
(t 1/2 = 25 min), porque es rápidamente transformada<br />
en DHEAS por la acción de la enzima esteroide sulfotransferasa<br />
hepática (Bird et al., 1978); a su vez, el<br />
DHEAS es constantemente hidrolizado por la enzima<br />
esteroide sulfatasa, para convertirse nuevamente en<br />
DHEA (Ahmed et al., 2002) y, de esta forma, se man-
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
tienen en relativo equilibrio los niveles circulantes de<br />
esta última.<br />
La DHEA y el DHEAS son andrógenos débiles, con<br />
aproximadamente un 5% de la actividad de la testosterona.<br />
Son sintetizadas casi en su totalidad en las glándulas<br />
suprarrenales; sin embargo, se pueden convertir<br />
en el ámbito periférico en otros andrógenos y, eventualmente,<br />
en estrógenos. Así, por ejemplo, la DHEA<br />
se puede convertir en androstenodiona que, a su vez,<br />
puede ser transformada en testosterona o estrona. Por<br />
su parte, el DHEAS se puede transformar en androstenodiol<br />
y luego en testosterona, que puede ser aromatizada<br />
a estradiol. Por todo esto, se pueden considerar<br />
parte de un pool o reservorio circulante de esteroides<br />
sexuales (Yen, 2001b). El valor de referencia del DHEAS<br />
es de 2,5-10,4 μmol/L y de la DHEA es de 5,5-24,3<br />
μmol/L.<br />
Androstenodiol. Se presenta en dos formas: el 3αandrostenodiol,<br />
que es un metabolito relativamente<br />
inactivo que proviene de la DHT cuando es metabolizada<br />
por una 3α-cetorreductasa, y el Δ 5 -androstenodiol,<br />
que tiene una actividad androgénica débil y es<br />
secretado por ovarios y suprarrenales. El 3α-androstenodiol<br />
es transformado, mediante la enzima β-glucuronidasa,<br />
en el glucuronato de 3α-androstenodiol; el<br />
cual no sólo se forma en el hígado, sino también en<br />
tejidos sensibles a andrógenos que también poseen la<br />
enzima, como la piel (Moghissi et al., 1984; Lobo et al.,<br />
1987).<br />
Como se señaló previamente, el Δ 5 -androstenodiol es<br />
secretado principalmente por los ovarios y las suprarrenales<br />
aunque, aproximadamente 1/3 del nivel sanguíneo<br />
proviene de conversión periférica de la DHEA y el<br />
DHEAS; por lo que es un metabolito intermedio en la<br />
transformación de DHEAS en testosterona y se puede<br />
convertir posteriormente en estrógenos (Baulieu et al.,<br />
1965; Lebail et al., 2002).<br />
Proteínas transportadoras<br />
Los esteroides circulan unidos a proteínas plasmáticas,<br />
ya sea en uniones débiles como a la albúmina, o<br />
en uniones más específicas, como con la globulina fijadora<br />
de testosterona-estradiol, «sexual hormone<br />
binding globulin»: SHBG, y la globulina fijadora de<br />
corticosteroides, CBG, o transcortina. Este último tipo<br />
de unión más específica puede retrasar el metabolismo<br />
periférico (Siiteri et al., 1982). La SHBG es una<br />
glicoproteína dimérica sintetizada por el hígado, con<br />
una afinidad por estrógenos y andrógenos aproximadamente<br />
30.000 veces mayor que la albúmina<br />
(Hammond, 1990).<br />
123<br />
Más del 97% de la testosterona y del estradiol están<br />
unidos a las proteínas plasmáticas, específicamente<br />
a la SHBG e inespecíficamente a la albúmina. La testosterona<br />
se une más a la SHBG que a la albúmina (70%<br />
vs. 30%), pero el estradiol tiene menor afinidad por la<br />
SHBG que la testosterona y se une en gran proporción<br />
a la albúmina (aproximadamente 50%).<br />
La progesterona, al igual que el cortisol, no se une<br />
a la SHBG sino a la CBG y a la albúmina. El cortisol se<br />
une fundamentalmente a la CBG (90%), mientras que<br />
la progesterona se une fundamentalmente a la albúmina<br />
(80%) (Graham and Clarke, 1997). Los esteroides<br />
habitualmente se miden en sangre como concentración<br />
total, sin discriminar la fracción unida a proteínas de<br />
la fracción libre, a pesar de que la fracción libre es la de<br />
mayor importancia biológica porque puede difundirse<br />
más fácilmente en el tejido (Giorgi, 1980).<br />
Se considera que la fracción ligada a las proteínas<br />
plasmáticas actúa como un reservorio de hormonas<br />
esteroides. Debido a su baja afinidad y a sus rápidas<br />
velocidades de disociación, los esteroides no conjugados<br />
fijados a la albúmina generalmente se tratan como<br />
libres y biológicamente disponibles (Englebienne,<br />
1984). Sin embargo, en la actualidad, se sabe que el<br />
significado de la fracción unida a las proteínas puede<br />
ser más complejo porque las membranas celulares poseen<br />
sitios de fijación específicos para la SHBG y la<br />
CBG, pero no si esto facilita la internalización de la<br />
hormona o si tiene otro significado (Hryb et al., 1985).<br />
También se ha planteado la hipótesis de que la proteína<br />
plasmática actúa como modulador de la capacidad<br />
de respuesta a la hormona, mediante el control de<br />
la disponibilidad de la molécula esteroide libre. En el<br />
plasma, la SHBG es dos veces mayor en mujeres que<br />
en hombres; esto se debe a que la síntesis de esta proteína<br />
es estimulada por los estrógenos e inhibida por<br />
los andrógenos. Debido a la elevada sensibilidad de la<br />
síntesis de SHBG a los estrógenos y andrógenos circulantes,<br />
el nivel circulante de esta proteína transportadora<br />
se considera un factor fundamental para el control<br />
del equilibrio entre las hormonas sexuales (Joseph,<br />
1994).<br />
Metabolismo<br />
Los esteroides circulantes son metabolizados en<br />
el hígado y sus metabolitos conjugados y excretados<br />
en la orina, principalmente en forma de glucuronatos<br />
y, en cierta medida, como ésteres sulfonatos. El metabolismo<br />
del esteroide involucra enzimas reductasas<br />
hepáticas, presentes en el citosol y en el retículo endoplasmático,<br />
y aunque la conjugación de un esteroide
educe o elimina generalmente su actividad, la hidrólisis<br />
de la unión éster del esteroide conjugado en los<br />
tejidos blanco puede restablecer la forma activa. De<br />
este modo, la reducción del doble enlace del anillo A<br />
de la progesterona produce pregnenolona, y la reducción<br />
adicional del grupo 20-ceto produce pregnanodiol,<br />
que se excreta en la orina como glucurónido de<br />
pregnanodiol. Por otro lado, el pregnanotriol es el principal<br />
metabolito urinario de la 17α-hidroxiprogesterona.<br />
El grupo 17β-hidroxilo de la testosterona es oxidado<br />
a 17-cetona, originando la androstenodiona y se<br />
reduce el anillo A con la formación de androsterona.<br />
La oxidación del carbono 17 transforma el estradiol en<br />
estrona y la hidroxilación del carbono 16 transforma<br />
al estradiol en estriol.<br />
El estriol es el metabolito periférico de la estrona y<br />
del estradiol y no es un producto secretado por el ovario.<br />
El estradiol es el estrógeno más potente, seguido<br />
por la estrona, mientras que el estriol tiene una muy<br />
baja actividad hormonal (Lippman et al., 1977). Los<br />
estrógenos son excretados principalmente como glucuronatos<br />
o sulfonatos de estrona, estradiol y estriol junto<br />
a 2-hidroxiestrona. La estrona y la 2-hidroxiestrona<br />
son los principales metabolitos hallados en individuos<br />
normales.<br />
Receptores<br />
Los esteroides libres en la circulación se difunden<br />
hacia el interior de sus células blanco, se combinan con<br />
receptores específicos y una vez que han cumplido su<br />
misión, retornan a la corriente sanguínea. Es posible<br />
que una molécula de hormona esteroidea pueda realizar<br />
su tarea varias veces, en distintas células blanco,<br />
antes de ser metabolizada y eliminada. Los receptores<br />
de esteroides se encuentran en su forma inactiva en el<br />
compartimiento citoplasmático o nuclear, pero al unirse<br />
a la hormona en el núcleo, sufren un cambio que los<br />
activa y los hace capaces de afectar la transcripción de<br />
genes específicos.<br />
Estos receptores constituyen una superfamilia de<br />
proteínas, que incluye a los distintos grupos de hormonas<br />
esteroideas, tiroideas y el ácido retinoico, denominada<br />
la superfamilia de receptores nucleares con<br />
tres dominios principales: un dominio de unión a la<br />
hormona esteroide, un dominio de unión al ADN y un<br />
dominio de modulación de la transcripción. El más conservado<br />
es el dominio de unión al ADN, que en su forma<br />
activa aumenta hasta 10 veces su afinidad por el<br />
ADN (Evans, 1988).<br />
124<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
Los receptores nucleares se dividen en los siguientes<br />
tres grupos:<br />
• Tipo 1. Que incluyen al receptor de estrógenos,<br />
progesterona, andrógenos y mineralocorticoides.<br />
Este tipo de receptores forman homodímeros inducidos<br />
por el ligando y se unen a secuencias invertidas<br />
del ADN, denominadas elementos de respuesta.<br />
• Tipo 2. Entre los que se encuentran el receptor de<br />
la vitamina D3, hormona tiroidea y retinoides.<br />
• Tipo 3. Que agrupa a receptores poco conocidos,<br />
como el TR2, «testicular orphan receptor 2», y el<br />
TR4, «testicular orphan receptor 4», que se han denominado<br />
receptores huérfanos, «orphan<br />
receptors», porque no tienen ligando activador conocido<br />
(Giguere et al., 1988).<br />
NEUROESTEROIDES<br />
El encéfalo es capaz de sintetizar esteroides en forma<br />
independiente de las gónadas y glándulas suprarrenales,<br />
como lo demuestran estudios en ratas, en los<br />
que se ha detectado la presencia de las enzimas que<br />
sintetizan esteroides, principalmente en los astrocitos<br />
tipo 1 y oligodendrocitos de la glía, y estudios en humanos,<br />
en los que se ha señalado que la DHEA, pregnenolona<br />
y progesterona están presentes en todas las regiones<br />
del encéfalo, en concentraciones más altas que<br />
las plasmáticas (Naftolin et al., 1975; Baulieu, 1997;<br />
Lacroix et al., 1987).<br />
Aunque no se conoce completamente la función de<br />
los neuroesteroides, se sabe que pueden modificar las<br />
actividades de los receptores del ácido gama-aminobutírico<br />
(GABA A ) y los de glutamato. La participación<br />
del GABA en el aprendizaje y la memoria hacen suponer<br />
que los neuroesteroides podrían relacionar su función<br />
con el área cognitiva (Spivak, 1994; Wu et al., 1991).<br />
PROLACTINA<br />
Es una hormona hipofisaria constituida por un<br />
único polipéptido de 198 aminoácidos, cuya secuencia<br />
es sorprendentemente similar a la que tiene la hormona<br />
del crecimiento (Niall et al., 1971). El gen que<br />
codifica la prolactina se ubica en el cromosoma 6 y deriva<br />
de un precursor somatomamotrófico común para<br />
prolactina, hormona del crecimiento y lactógeno<br />
placentario, cuya antigüedad evolutiva se calcula en<br />
unos 400 millones de años (Owerbach et al., 1981;<br />
Cooke et al., 1981).
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
Las células del lóbulo anterior de la hipófisis que<br />
secretan prolactina, se denominan mamotropas o<br />
lactotropas y son células acidófilas pequeñas que contienen<br />
gránulos de unos 200 μm de diámetro (Fawcett,<br />
1989). Durante la gestación, estas células sufren una<br />
hipertrofia considerable y sus gránulos aumentan en<br />
número y tamaño hasta los 600 μm. Las células somatotropas<br />
son numerosas y pueden constituir hasta el 40%<br />
de la celularidad total de la adenohipófisis (Lloyd et<br />
al., 1988).<br />
El receptor de la prolactina es una proteína transmembrana<br />
que pertenece a la superfamilia de receptores<br />
de citoquinas, cuyo gen se ubica en el cromosoma<br />
5 y que no sólo se encuentra en la glándula mamaria,<br />
sino que se ha aislado en las siguientes estructuras:<br />
hipotálamo, hipófisis, tracto gastrointestinal, próstata,<br />
decidua, membranas fetales, células de Leydig, ovario,<br />
útero y glándulas adrenales. La hormona del crecimiento<br />
se une a su propio receptor y al receptor de<br />
prolactina; sin embargo, esta última no se puede unir<br />
al receptor de la hormona del crecimiento. La ubicuidad<br />
del receptor de la prolactina se justifica por la importancia<br />
fisiológica de la hormona, a la que se le han<br />
descrito unas 300 funciones biológicas. Además de sus<br />
múltiples funciones en la reproducción, participa en<br />
varios procesos de la homeostasis del organismo (Sun<br />
et al., 2005; Bazan, 1990; Crumeyrolle-Arias et al., 1993;<br />
Jin et al., 1997; Nagano et al., 1995).<br />
Regulación de la secreción<br />
La síntesis y liberación de la prolactina hipofisaria,<br />
está regulada por los denominados factores inhibidores<br />
de prolactina, «prolactin inhibiting factors»: PIF, y los<br />
factores liberadores de prolactina, «prolactin releasing<br />
factors»: PRF (Yen and Jaffe, 2001). La prolactina presenta<br />
un ritmo de secreción circadiano, con niveles de<br />
la hormona en sangre mayores en las horas de sueño y<br />
también hay un aumento de su secreción debido a un<br />
reflejo neuroendocrino producido por la succión<br />
mamaria (Parker et al., 1974).<br />
Factores inhibidores. El principal factor inhibidor de<br />
la prolactina es la dopamina, una monoamina cuyo precursor<br />
es el aminoácido tirosina. La dopamina se une<br />
a un receptor localizado en la membrana plasmática,<br />
lo que reduce la síntesis y liberación de prolactina<br />
(Maurer, 1980).<br />
Se ha propuesto que el ácido γ-aminobutírico (GABA)<br />
es también un inhibidor de la prolactina, al ser liberado<br />
al sistema portal hipofisario por terminaciones<br />
GABAérgicas en la eminencia media y el lactotropo<br />
hipofisario poseer receptores para GABA (Grossman<br />
125<br />
et al., 1981). Se cree que, mientras la inhibición de la<br />
prolactina por parte de la dopamina es constante y tónica,<br />
el GABA puede inhibir en forma episódica en respuesta<br />
a ciertos estímulos, en lugar de ser secretado<br />
constantemente en sangre portal. Probablemente existen<br />
otras sustancias inhibidoras de la secreción de<br />
prolactina aún no caracterizadas (Murai et al., 1989).<br />
Factores estimuladores. En 1998, se encontró el gen que<br />
codifica el péptido liberador de prolactina, «prolactin<br />
releasing peptide» PrRP, una proteína que está presente<br />
en extensas áreas del cerebro anterior y del tallo cerebral<br />
de la rata, así como también que existen dos preproteínas<br />
de 31 y 20 aminoácidos denominadas PrRP31<br />
y PrRP20, respectivamente. A pesar de que el receptor<br />
de PrRP se encuentra en los lactotropos hipofisarios,<br />
no se ha encontrado el péptido PrRP en las terminaciones<br />
nerviosas de la eminencia media, donde se ubican<br />
los factores liberadores o inhibidores hipofisarios.<br />
Por esto, se cree que el PrRP regula la secreción de PRL<br />
mediante un mecanismo diferente al de otras hormonas<br />
liberadoras (Ibata et al., 2000).<br />
El lactotropo posee receptores para la hormona<br />
liberadora de tirotropina (TRH), la cual es un potente<br />
estimulador de la secreción de prolactina; esto trae<br />
como consecuencia que los niveles sanguíneos de hormonas<br />
tiroideas puedan influenciar indirectamente la<br />
secreción de prolactina a través del efecto de retroalimentación<br />
que ejercen sobre la TRH (Jacobs et al., 1971).<br />
De esta forma, en los casos de hipotiroidismo primario,<br />
los niveles bajos de tiroxina (T 4 ) y triyodotironina<br />
(T 3 ), inducen un aumento de la secreción de TRH y<br />
niveles elevados de PRL. El hipertiroidismo produce<br />
indirectamente una disminución en la síntesis y liberación<br />
de prolactina, a menos que predominen otros<br />
factores que favorezcan la liberación de esta hormona.<br />
Los estrógenos promueven la síntesis y liberación<br />
de prolactina por parte de la hipófisis porque, por una<br />
parte, el lactotropo posee receptores estrogénicos, cuya<br />
activación incrementa la síntesis de PRL y, por otra, los<br />
estrógenos pueden modular en esta célula la sensibilidad<br />
a otros factores que regulan la síntesis y secreción<br />
de PRL. De tal manera que los estrógenos regulan positivamente<br />
los receptores de TRH del lactotropo y reducen<br />
la sensibilidad de esta célula a la dopamina, aunque<br />
este último hallazgo surge de estudios en roedores y no<br />
en humanos (Raymond et al., 1978; Lean et al., 1977).<br />
El péptido intestinal vasoactivo, VIP por «vasoactive<br />
intestinal peptide», la oxitocina, los opioides endógenos<br />
y otras sustancias también estimulan la secreción<br />
de prolactina, lo que demuestra la alta complejidad de<br />
los mecanismos de regulación de esta hormona.
INSULINA Y LEPTINAS<br />
La insulina es una hormona peptídica producida<br />
por las células β de los islotes de Langerhans, cuya principal<br />
función es la regulación del metabolismo de los<br />
carbohidratos, grasas y proteínas, principalmente en<br />
los músculos, tejido adiposo e hígado (Shuldiner et al.,<br />
1988; White and Kahn, 1993). En humanos, el gen de<br />
la insulina se encuentra en el cromosoma 11 y codifica<br />
una proteína de 110 aminoácidos de cadena única denominada<br />
preproinsulina que, por proteólisis, se convierte<br />
en proinsulina, el cual será dividido por endopeptidasas<br />
para transformarse en insulina activa<br />
(Dumonteil and Philippe, 1996).<br />
Para ejercer su función, la insulina se une a un receptor<br />
de membrana que estructuralmente es un<br />
heterotetrámero, constituido por dos subunidades α y<br />
dos subunidades β. La unión de la insulina a su receptor<br />
resulta en la activación de varios eventos metabólicos,<br />
que incluyen: síntesis proteica, lipogénesis, transporte<br />
de electrólitos transmembrana, y muchos otros<br />
efectos en el metabolismo de los carbohidratos, de los<br />
cuales el más importante es la estimulación del transporte<br />
transmembrana de glucosa (White and Kahn,<br />
1993).<br />
En la actualidad, se ha señalado la presencia de receptores<br />
de insulina en los compartimientos folicular<br />
y estromal del ovario humano, lo cual hace que este<br />
órgano sea sensible al efecto de la insulina, al influenciar<br />
la esteroidogénesis (Barbieri and Ryan, 1983;<br />
Poretsky et al., 1984). De igual manera, se ha demostrado<br />
la producción de factores de crecimiento similares<br />
a la insulina, tipo I y tipo II (IGF-I e IGF-II), con la<br />
síntesis de sus respectivas proteínas fijadoras para estos<br />
factores. Estos factores de crecimiento son polipéptidos<br />
que modulan la proliferación y diferenciación y<br />
operan a través de receptores específicos de membrana,<br />
que actúan localmente en forma autocrina y paracrina<br />
(Fortune et al., 2004).<br />
Se ha estudiado el efecto de estos factores en la fisiología<br />
ovárica y la conclusión aparente de todos estos<br />
estudios es que la insulina participa en el desarrollo<br />
normal del folículo (Poretsky and Kalin, 1987;<br />
Giudice, 1992; Erickson and Danforth, 1995). En efecto,<br />
en condiciones de hiperinsulinismo, la alteración<br />
de la homeostasis de la insulina modifica la función<br />
ovárica.<br />
Receptores en el ovario<br />
Los niveles de insulina en sangre periférica de una<br />
mujer sana son de 10 μU/ml, en ayunas, y cerca de 50<br />
126<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
μU/ml en la primera hora después de una carga oral<br />
de glucosa. En mujeres obesas, estos niveles son mayores,<br />
cerca de 15 μU/ml, y 60 μU/ml, después de la<br />
carga de glucosa. En los casos de resistencia a la insulina,<br />
como en algunas formas del síndrome de ovario<br />
poliquístico o en los estadios tempranos de la diabetes<br />
mellitus tipo II, estos niveles ascienden a 20-35 μU/ml<br />
en ayunas y 120-180 μU/ml después de la carga<br />
glucosada (Poretsky, 1991; Dunaif, 1992). El paso final<br />
de la insulina al líquido folicular se lleva a cabo, probablemente,<br />
por trasudación, y las concentraciones de<br />
insulina en el líquido folicular oscilan en un amplio<br />
rango, desde 2 μU/ml hasta 65 μU/ml, con un valor<br />
promedio de aproximadamente 16 μU/ml (Diamond<br />
et al., 1985; Webster et al., 1985).<br />
Tanto en modelos animales como en los seres humanos,<br />
los receptores de insulina se encuentran ampliamente<br />
distribuidos en todos los compartimientos<br />
ováricos, que incluyen la granulosa, la teca y el estroma<br />
(Poretsky and Kalin, 1987; Poretsky et al., 1984;<br />
Poretsky et al., 1985). La regulación de la expresión<br />
del receptor de insulina en el ovario humano ha sido<br />
investigada y, al igual que en otros órganos, la insulina<br />
misma desempeña el papel más importante en este<br />
proceso. In vitro, la exposición a la insulina produce<br />
una disminución del número de receptores disponibles,<br />
«down regulation», como ocurre con muchas otras<br />
hormonas proteicas. In vivo, este fenómeno ha sido observado<br />
en ovario de ratas en las que se induce<br />
hiperinsulinismo.<br />
En mujeres en edad reproductiva, las gonadotropinas<br />
y las hormonas esteroideas pueden estar<br />
involucradas en la regulación del receptor de insulina<br />
(Poretsky et al., 1990).<br />
Efectos en la esteroidogénesis<br />
En los estudios in vitro, la insulina estimula directamente<br />
la esteroidogénesis, tanto en las células de la<br />
teca como en las de la granulosa, lo que incrementa la<br />
producción de estrógenos, andrógenos y progesterona<br />
(Poretsky and Kalin, 1987; Willis et al., 1996). Sin embargo,<br />
in vivo no se ha podido demostrar que la insulina<br />
favorezca la esteroidogénesis en el ovario; se piensa<br />
que para que la insulina pueda favorecer la esteroidogénesis,<br />
requiere una exposición prolongada y altas<br />
concentraciones de la hormona (Nestler et al., 1992).<br />
Interacción con las gonadotropinas<br />
Estudios in vitro e in vivo sugieren que la insulina<br />
potencia la respuesta esteroidogénica a las gonadotropinas<br />
(Willis et al., 1996; Garzo and Dorrington,
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
1984). En las células de la granulosa, el efecto puede<br />
ser mediado por un incremento del número de los receptores<br />
de LH, además de aumentar, junto a la FSH,<br />
la capacidad de unión de la LH a sus receptores (Davoren<br />
et al., 1986). Además, la insulina puede actuar en<br />
la hipófisis al aumentar la sensibilidad a la GnRH<br />
(Soldani et al., 1994).<br />
Efectos en el crecimiento ovárico y<br />
formación de quistes<br />
Con respecto al efecto trófico sobre el ovario, se<br />
sabe que la insulina puede estimular el crecimiento de<br />
las células de la teca-intersticial in vitro (Duleba et al.,<br />
1997). Por otra parte, en mujeres con síndrome de ovarios<br />
poliquísticos, se ha logrado correlacionar los niveles<br />
de insulina con el aumento del tamaño de los<br />
ovarios (Pache et al., 1992).<br />
Efectos en la producción de<br />
la globulina fijadora de hormona sexual<br />
(SHBG)<br />
Se ha demostrado en estudios in vitro e in vivo que,<br />
en el hígado, la insulina disminuye la producción de<br />
la SHBG (Nestler et al., 1991). La supresión de la producción<br />
de SHBG puede ser la responsable del hiperandrogenismo<br />
en algunas pacientes con resistencia a la<br />
insulina. Aunque es evidente que la hiperinsulinemia<br />
contribuye al desarrollo de hiperandrogenismo, no<br />
todas las condiciones clínicas asociadas a hiperinsulinemia<br />
generan una producción aumentada de andrógenos<br />
por los ovarios.<br />
FACTORES DE CRECIMIENTO<br />
SIMILARES A LA INSULINA<br />
También llamados somatomedinas, son péptidos<br />
que poseen similar estructura y función que la insulina<br />
y son mediadores de la acción de la hormona del crecimiento.<br />
El IGF-I es un polipéptido de 70 aminoácidos<br />
de cadena simple cuya secuencia es homóloga con la<br />
del IGF-II, la proinsulina y la relaxina. El IGF-I es considerado<br />
como un péptido de origen y acción exclusivamente<br />
postnatal. Es secretado principalmente por<br />
el hígado, bajo la influencia de la hormona del crecimiento<br />
e induce el crecimiento longitudinal del hueso.<br />
El IGF-II es un polipéptido de 67 aminoácidos, de cadena<br />
simple que es, aproximadamente, 70% homólogo<br />
con el IGF-I y 50% homólogo con la proinsulina. Se<br />
cree que el IGF-II es importante en el crecimiento y<br />
desarrollo embrionario y fetal. Ambos factores IGF inducen<br />
la expresión de genes responsables de la proliferación<br />
y diferenciación celular (Humbel, 1990).<br />
127<br />
Las acciones biológicas de los IGF sobre los órganos<br />
blanco están moduladas por seis diferentes proteínas<br />
transportadoras (IGFBP). Estas proteínas no glicosiladas<br />
se unen a los IGF y sirven como transportadores<br />
del factor en el plasma y regulan el efecto de los<br />
IGF sobre los tejidos. La acción regulatoria de estas proteínas<br />
se debe a la unión y secuestro de los IGF que<br />
previene su unión al receptor. Aparentemente, las proteínas<br />
fijadoras también ejercen un efecto sobre la célula<br />
que es independiente del factor de crecimiento.<br />
Efectos en el ovario<br />
Los efectos de los IGF sobre el ovario están relacionados<br />
principalmente con la estimulación de la esteroidogénesis<br />
y la respuesta a las gonadotropinas. Los IGF<br />
pueden interaccionar con tres receptores diferentes: el<br />
del IGF-I, IGF-II y el receptor de la insulina. En el ovario<br />
se ha demostrado que el IGF-II ejerce su acción a<br />
través del receptor de IGF-I, que es sintetizado principalmente<br />
por las células de la teca, estimula la síntesis<br />
del ADN y la secreción de los estrógenos por la granulosa,<br />
en donde también incrementa la síntesis del<br />
receptor de LH (Adashi et al., 1989; El-Roey et al., 1993).<br />
Por tanto, este factor actúa en forma sinérgica con la<br />
FSH en la estimulación de la esteroidogénesis y, después<br />
que aparece el receptor de la LH en las células<br />
granulosas, aumenta la producción de progesterona<br />
inducida por LH (Druckmann and Rohr, 2002).<br />
El IGF-II es producido tanto por las células tecales<br />
como por las células de la granulosa; sin embargo, los<br />
niveles más altos se encuentran en esta última.<br />
Este factor estimula la proliferación de las células<br />
granulosas y su secreción de estradiol y prostaglandinas<br />
al incrementar la aromatización de andrógenos<br />
(Mason et al., 1994). El efecto del IGF-II, en la producción<br />
de estradiol, en las células que son preincubadas<br />
con insulina, es más pronunciado, posiblemente debido<br />
a que la insulina ejerce un efecto de regulación a<br />
favor de los receptores tipo I del IGF.<br />
Igualmente, el IGF-II estimula la síntesis de ADN<br />
en las células de la granulosa y la proliferación de éstas<br />
(Di Blasio, 1994). También se ha descrito, por efecto<br />
del IGF-II, un aumento de la producción de<br />
andrógenos por las células de la teca (Gomez et al.,<br />
1993; Adashi, 1995).<br />
LAS LEPTINAS Y EL OVARIO<br />
La leptina es un péptido de 167 aminoácidos, sintetizado<br />
exclusivamente en los adipocitos de varias especies<br />
animales y los seres humanos, que se une a di-
versas proteínas transportadoras (Sinha et al., 1996a).<br />
El nivel plasmático de leptina es mayor en las mujeres<br />
que en los hombres, por un efecto supresor de la testosterona<br />
en la secreción del péptido (Rosenbaum et al.,<br />
1996).<br />
La leptina es secretada en forma de pulsos de alta<br />
frecuencia, cuya amplitud es mayor en las personas<br />
obesas; sus niveles séricos dependen de la ingestión<br />
de alimentos, porque declinan durante el ayuno y aumentan<br />
con la ingesta; además, su secreción es estimulada<br />
por la insulina y los glucocorticoides e inhibida<br />
por las catecolaminas (Sinha et al., 1996b). El receptor<br />
de leptina se encuentra en la membrana celular y se<br />
ubica en varias regiones del cerebro, en especial el<br />
hipotálamo, donde regula el comportamiento alimentario<br />
y estimula la secreción de gonadotropinas. Se han<br />
identificado receptores de las leptinas en el ovario,<br />
donde inhibe la producción ovárica de estradiol y progesterona,<br />
pero puede estimular la producción de<br />
andrógenos, mediante la estimulación de la 17αhidroxilasa<br />
(Zachow et al., 1997).<br />
Parecen ser necesarios niveles adecuados de<br />
leptinas en sangre para la activación del eje hipotálamohipófisis-ovario,<br />
ya que se relacionan con el peso corporal,<br />
el ciclo menstrual y la aparición de la pubertad.<br />
Entonces, la insulina estimula la secreción de leptinas<br />
que, a su vez, aumentan la respuesta de la hipófisis a<br />
la GnRH y promueven la secreción de gonadotropinas<br />
(Goumenou et al., 2003).<br />
En estados caracterizados por hipoinsulinemia, tales<br />
como ayuno prolongado, bajo peso y diabetes<br />
mellitus tipo I no tratada, puede originarse amenorrea,<br />
debido a que disminuyen los niveles de leptina circulantes<br />
y ocurre la desactivación del eje hipotálamohipófisis-ovario.<br />
Por otra parte, los estados de hiperinsulinismo<br />
se asocian a altos niveles de leptina circulante,<br />
que puede tener influencia en el hiperandrogenismo<br />
y anovulación que acompañan a la hiperinsulinemia<br />
(Poretsky et al., 1999).<br />
CICLO MENSTRUAL<br />
El ciclo menstrual se define como la expresión<br />
repetitiva de un conjunto de acontecimientos en la fisiología<br />
reproductiva femenina, que involucran el<br />
hipotálamo, la hipófisis, los ovarios y el útero. Estos<br />
eventos conducen a la liberación de un oocito maduro<br />
apto para ser fertilizado y la preparación del endometrio<br />
para la implantación. Sin embargo, cuando no ocurre<br />
la implantación del embrión, el endometrio se<br />
descama, es decir, su capa funcional se desprende a<br />
128<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
fin de renovarse, y el ciclo culmina con el sangrado<br />
menstrual.<br />
Cada ciclo tiene una duración media de 28 días, no<br />
obstante, se aprecia un incremento de los intervalos<br />
intermenstruales en los extremos de la vida reproductiva<br />
de la mujer (Treloar et al., 1967). La prolongación<br />
de estos intervalos se asocia a ciclos anovulatorios<br />
que son frecuentes durante la adolescencia y el inicio<br />
de la menopausia (Collett, 1954).<br />
Clínicamente, el primer día de sangrado es aceptado<br />
como el inicio de un ciclo menstrual (día 1), que<br />
continúa los días siguientes con una numeración correlativa.<br />
Otra forma de describir el ciclo menstrual es<br />
indicando el día 0 como el día de la ovulación y los<br />
anteriores a éste como -1, -2, etc., y los posteriores como<br />
+1, +2, etc.<br />
El inicio de cada ciclo está determinado por la regresión<br />
del cuerpo lúteo del ciclo anterior, que produce<br />
una drástica disminución de los niveles de estradiol<br />
y progesterona, lo cual ocasiona la degeneración y descamación<br />
del endometrio. Esta disminución de los<br />
esteroides ováricos sensibiliza el eje hipotálamohipófisis,<br />
que incrementa la secreción de gonadotropinas,<br />
favoreciendo así el desarrollo folicular del ciclo<br />
siguiente (fig. 5-10).<br />
Se desconocen los mecanismos que determinan<br />
cuáles y cuántos folículos iniciarán su crecimiento en<br />
un ciclo determinado, pero se sabe que el número que<br />
inicia su crecimiento parece ser dependiente del tamaño<br />
del pool residual de folículos primordiales inactivos<br />
(Gougeon et al., 1994). Cada folículo establece competencia<br />
con el resto de la cohorte y, al final, uno sólo<br />
se logrará desarrollar hasta completar la ovulación y<br />
su transformación en cuerpo lúteo.<br />
Se cree que el tiempo necesario para que un folículo<br />
alcance el estado preovulatorio es de 85 días y que<br />
durante la mayor parte de este período, el proceso es<br />
independiente de factores hormonales (Oktay et al.,<br />
1988). Sólo en la última etapa del desarrollo folicular,<br />
que transcurre durante la primera mitad del ciclo menstrual,<br />
requiere de la intervención de la FSH. Si en esta<br />
etapa los folículos no son rescatados por la hormona,<br />
sufrirán atresia. Entonces, el crecimiento inicial de los<br />
folículos transcurre a lo largo de muchos ciclos menstruales,<br />
hasta que esta cohorte folicular es reclutada al<br />
momento de la transición del final del ciclo anterior y<br />
el comienzo del ciclo menstrual, en el que la cohorte<br />
aportará el folículo destinado a ovular (Mais et al., 1986;<br />
McGee and Hsueh, 2000)
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
El ciclo menstrual comprende tres etapas o fases<br />
denominadas: folicular, ovulatoria y lútea, que se fundamentan<br />
en los fenómenos ováricos. Por otro lado,<br />
en el endometrio se distinguen también tres fases denominadas:<br />
proliferativa, secretora y menstrual. Esta<br />
Fase folicular<br />
Comprende la primera mitad del ciclo y se caracteriza<br />
por el desarrollo de un grupo de folículos<br />
ováricos, de los cuales sólo uno llegará a madurar y<br />
ovular. Como se ha explicado, el reclutamiento folicular<br />
se inicia en la fase luteínica tardía del ciclo anterior.<br />
Para que se produzca el desarrollo folicular, es necesario<br />
que exista una liberación pulsátil de GnRH durante<br />
14 días, a una frecuencia dentro de los requerimientos<br />
fisiológicos, capaz de estimular la secreción de FSH<br />
y LH por parte del gonadotropo, acompañada de la<br />
disminución de los niveles de estradiol, progesterona<br />
e inhibina A, como consecuencia de la muerte del cuer-<br />
Figura 5-10.<br />
Cambios durante el ciclo menstrual.<br />
129<br />
última se caracteriza por el sangrado, que es el parámetro<br />
clínico que marca el inicio del ciclo menstrual, aunque<br />
el reclutamiento de la cohorte de folículos ováricos<br />
que se desarrollarán en dicho ciclo haya ocurrido en<br />
los días finales del ciclo anterior.<br />
po lúteo originado en el ciclo anterior (Vermesh and<br />
Kletzky, 1987; Welt et al., 1997). La secreción pulsátil<br />
de GnRH es más frecuente pero de menor amplitud<br />
durante la fase folicular en comparación con la fase<br />
lútea, con un leve incremento en frecuencia en el momento<br />
preovulatorio.<br />
Las gonadotropinas son responsables del desarrollo<br />
folicular posterior al reclutamiento. La FSH estimula<br />
la proliferación de las células de la granulosa, la síntesis<br />
de receptores de LH y la actividad aromatasa que<br />
transforma los andrógenos sintetizados en la teca en
estradiol. Por su parte, la LH estimula a las células de<br />
la teca para que sinteticen y secreten andrógenos. El<br />
folículo ovárico es una unidad funcional endocrina, que<br />
sintetiza estrógenos de acuerdo a un trabajo acoplado<br />
de la teca y las células de la granulosa, que se ha denominado<br />
sistema de las dos células/dos gonadotropinas.<br />
La actividad aromatasa de las células de la granulosa<br />
es muy superior a la de las células de la teca (Sasano et<br />
al., 1989). Además, en los folículos preantrales y<br />
antrales, los receptores para LH se encuentran sólo en<br />
las células de la teca, y los receptores para FSH, sólo<br />
en las células de la granulosa (Kobayashi et al, 1990).<br />
Por consiguiente, las células de la teca, estimuladas por<br />
la LH, producen andrógenos, los cuales serán transformados<br />
en estrógenos en la granulosa, mediante el<br />
proceso de aromatización estimulado por la FSH.<br />
El proceso de selección de un folículo único, denominado<br />
folículo dominante de Graaf (Regnier de Graaf,<br />
1641-1673, médico y anatomista holandés), ocurre durante<br />
los 5 a 7 días de la fase folicular (Goodman and<br />
Hodgen, 1983) y se asocia con una mayor capacidad<br />
del folículo que va a ovular, de biosintetizar y secretar<br />
andrógenos, estrógenos e inhibina con respecto al resto<br />
de la cohorte folicular. Durante este período, el folículo<br />
dominante produce estradiol de manera cada vez<br />
mayor, lo cual conduce a un mecanismo de regulación<br />
dual porque, por una parte, actúa suprimiendo la liberación<br />
de FSH y, por otra, ejerce un efecto de retroalimentación<br />
positiva sobre la LH, estimulando el incremento<br />
de los niveles de esta hormona, que se hace más<br />
evidente durante la fase folicular tardía.<br />
La supresión progresiva de la liberación de la FSH,<br />
por el efecto de retroalimentación negativa ejercida por<br />
el incremento de estradiol producido por el folículo<br />
dominante, impide el desarrollo del resto de la cohorte<br />
folicular. Sin embargo, a pesar del descenso en los niveles<br />
de FSH, el folículo dominante continúa siendo<br />
dependiente de esta hormona para su desarrollo, que<br />
es posible gracias a que posee una mayor cantidad de<br />
receptores para FSH, que le permite a las células de la<br />
granulosa proliferar más rápidamente que el resto de<br />
los folículos. Adicionalmente, la FSH estimula el desarrollo<br />
de los receptores de LH en las células de la<br />
granulosa. En presencia de FSH, los estrógenos se convierten<br />
en la hormona dominante en el líquido folicular<br />
(McNatty et al., 1980).<br />
Los folículos antrales, con una adecuada proliferación<br />
de células de la granulosa, contienen altas concentraciones<br />
de estrógenos y una baja proporción de<br />
andrógenos. Estos folículos, además, son los que probablemente<br />
contienen oocitos sanos, porque un eleva-<br />
130<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
do ambiente androgénico en el líquido folicular antagoniza<br />
la proliferación de las células granulosas y promueve<br />
cambios degenerativos en el oocito (McNatty<br />
et al., 1980). A diferencia de lo que sucede en el folículo<br />
dominante, el descenso de los niveles de FSH limita<br />
la capacidad de aromatización y la producción de estrógeno<br />
en los folículos menos maduros, lo que promueve<br />
la conversión hacia un microambiente androgénico<br />
que conlleva cambios atrésicos irreversibles.<br />
Durante la fase folicular temprana, la activina producida<br />
por las células de la granulosa de folículos<br />
inmaduros promueve todas las actividades de la FSH<br />
(Xiao et al., 1992; Miro and Hillier, 1992). Posteriormente,<br />
en la fase folicular tardía, la producción de inhibina<br />
por la granulosa disminuye la síntesis de activina y<br />
promueve la síntesis de andrógenos tecales, a fin de<br />
proveer a la granulosa del sustrato necesario para la<br />
aromatización a estrógenos (Sawetawan et al., 1996).<br />
La activina antagoniza a la inhibina en este efecto estimulante<br />
de la síntesis de andrógenos y se establece un<br />
balance a fin de prevenir el predominio de un microambiente<br />
androgénico. A medida que el folículo crece,<br />
disminuye la producción de activina y se incrementa<br />
la producción de inhibina (Marrs et al., 1984). En conclusión,<br />
el folículo dominante altera la secreción de<br />
gonadotropinas mediante mecanismos de retroalimentación<br />
evocados por los esteroides y péptidos ováricos,<br />
a fin de optimizar su propio microambiente endocrino<br />
folicular, en detrimento del desarrollo de los folículos<br />
más pequeños (Mais et al., 1986; Phillips, 2005).<br />
La LH aumenta sus niveles conforme lo hacen los<br />
niveles de estrógenos, por lo que la concentración de<br />
estradiol y el tiempo que esta hormona permanece alta,<br />
resultan ser factores determinantes en el mecanismo<br />
de retroalimentación positiva. El incremento de LH<br />
estimula a su vez la producción de andrógenos en las<br />
células de la teca. Por último, gracias al aumento de<br />
estradiol, la LH eleva tanto su cantidad como su bioactividad<br />
en la mitad del ciclo (Carr et al., 2005).<br />
Además de los procesos en el ovario, durante el<br />
ciclo menstrual normal, el endometrio experimenta una<br />
serie de modificaciones para cumplir sus funciones de<br />
preparación para la implantación del oocito fecundado<br />
y la formación de la porción materna de la placenta.<br />
Específicamente durante la fase folicular, gracias a la<br />
acción de los estrógenos, el endometrio comienza un<br />
proceso de proliferación, donde se incrementan las divisiones<br />
mitóticas de las células del epitelio y del<br />
estroma. Las glándulas endometriales aumentan en<br />
número y longitud, las arterias espirales se van alargando,<br />
realizando un trayecto menos tortuoso, aunque no
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
alcanzan todavía el tercio superficial del endometrio.<br />
La actividad proliferativa del endometrio se puede extender<br />
hasta un día después de la ovulación.<br />
Fase ovulatoria<br />
La ovulación, definida como la expulsión de un<br />
oocito maduro del folículo de Graaf, es consecuencia<br />
de un abrupto incremento en los niveles de la hormona<br />
luteinizante, que produce una serie de cambios bioquímicos.<br />
La continuación de la maduración oocitaria,<br />
la luteinización del folículo con aumento de la secreción<br />
de progesterona, la maduración del cumulus<br />
oophorus, la ruptura de la pared folicular y, finalmente,<br />
la liberación de un oocito maduro capaz de ser fecundado,<br />
son funciones biológicas ejercidas por la LH durante<br />
la ovulación, necesarias para la fecundación y el<br />
desarrollo embrionario inicial (Tsafriri, 2002) (fig. 5-11).<br />
Figura 5-11.<br />
Crecimiento y ruptura folicular.<br />
La ovulación se desencadena por el efecto de un<br />
incremento súbito e importante en la secreción de LH,<br />
denominado oleada o pico de secreción de LH. El efecto<br />
de los estrógenos en la secreción de FSH es siempre<br />
inhibitorio; por el contrario, el efecto del estradiol en<br />
la secreción de LH depende de su concentración y duración<br />
del estímulo. En efecto, a bajas concentraciones<br />
séricas, los estrógenos ejercen un efecto inhibitorio en<br />
la secreción de LH. Sin embargo, una elevada concentración<br />
de estradiol ejerce un efecto estimulador en la<br />
liberación de LH.<br />
Aproximadamente 2 o 3 días antes de que se produzca<br />
la oleada de LH, las concentraciones séricas de<br />
estradiol, inhibina, progesterona y 17 α-hidroxipro-<br />
131<br />
gesterona experimentan un incremento paulatino. La<br />
elevación de estradiol es debida a que el folículo dominante<br />
secreta cantidades cada vez mayores de esta<br />
hormona. Cuando la concentración de estrógenos se<br />
hace lo suficientemente alta y sostenida, conduce a una<br />
descarga masiva de LH. Para ejercer este efecto de retroalimentación<br />
positiva, se requiere una concentración<br />
sérica de estradiol superior a los 200 pg/ml, la cual se<br />
debe mantener por aproximadamente 50 horas (Young<br />
and Jaffe, 1976). Este nivel de estradiol nunca se alcanza<br />
antes de que el folículo dominante tenga un diámetro<br />
superior a los 15 mm (Cahill et al., 1998).<br />
Esta descarga activa la reanudación de la meiosis<br />
en el oocito, favorece la luteinización de las células de<br />
la granulosa, la producción de progesterona y la síntesis<br />
de prostaglandinas (esenciales para la ruptura del<br />
folículo). El incremento de los niveles de progesterona<br />
es un reflejo de la luteinización de las células de la granulosa<br />
después que éstas han adquirido receptores de<br />
LH, hormona capaz de iniciar la síntesis de progesterona<br />
y de 17 α-hidroxiprogesterona (McNatty et al.,<br />
1979). El pico de LH producido a mitad del ciclo se<br />
acompaña de una elevación, aunque de menor magnitud,<br />
en los niveles de FSH.<br />
La progesterona experimenta un incremento significativo<br />
entre las 12 y 24 horas previas a la ovulación,<br />
como consecuencia de la luteinización de la<br />
granulosa. Este incremento de progesterona se cree que<br />
es el responsable de la descarga de FSH en la mitad<br />
del ciclo que acompaña al pico de LH, con el fin de<br />
garantizar una cantidad adecuada de receptores de LH<br />
en la granulosa. Durante la mitad del ciclo, los andrógenos<br />
también experimentan un incremento de sus<br />
niveles, como consecuencia de los restos de tejido tecal,<br />
de aquellos folículos que alcanzaron menor desarrollo<br />
durante el ciclo.<br />
Bajo las condiciones hormonales descritas anteriormente,<br />
la ovulación ocurre entre las 34 y 36 horas luego<br />
de la oleada de LH (Pauerstein et al., 1978). La duración<br />
promedio de la oleada de LH se estima en 48<br />
horas y se caracteriza por presentar un brazo rápidamente<br />
ascendente, que tiene una duración de aproximadamente<br />
14 horas, acompañado de una declinación<br />
rápida de los niveles circulantes de estradiol, 17ahidroxiprogesterona<br />
e inhibina B y un ascenso de inhibina<br />
A. Luego un brazo descendente, más prolongado<br />
que el anterior, con una duración estimada en 20 horas,<br />
que se caracteriza por la elevación abrupta de progesterona<br />
e inhibina A y una disminución de 17αhidroxiprogesterona,<br />
estradiol, e inhibina B. En efecto,<br />
a medida que la LH alcanza su valor máximo, los ni-
veles de estradiol descienden, lo cual puede ser atribuido<br />
a un mecanismo de regulación negativo, que ejerce<br />
la LH sobre sus mismos receptores en el folículo.<br />
En las 4 a 6 horas previas a la ovulación, se produce<br />
un aumento de la capilaridad folicular e hiperemia<br />
y cuando sólo faltan 2 horas para que ésta ocurra, el<br />
folículo protruye hacia el exterior del ovario; luego las<br />
conexiones de colágeno son degradadas y se incrementa<br />
la presión intrafolicular, lo cual culmina en la<br />
expulsión del oocito y la masa celular que lo rodea. La<br />
lisis del colágeno, que ocurre durante la ovulación, es<br />
el producto de la activación de una cascada de enzimas<br />
proteolíticas, entre ellas el factor activador del plasminógeno,<br />
la plasmina y de las metaloproteínas de la matriz,<br />
que degradan el estroma perifolicular y descomponen<br />
el entramado de las fibras de colágeno que suministran<br />
el sustento a la pared folicular (Tsafriri, 2002).<br />
El flujo sanguíneo ovárico también experimenta<br />
cambios durante la ovulación, aumentándose como<br />
consecuencia del estímulo producido por las gonadotropinas.<br />
Este incremento ha podido ser confirmado<br />
por el uso de la ecografía Doppler transvaginal, que<br />
permite la evaluación del flujo vascular folicular (Collins<br />
et al., 1991). Durante la ovulación hay disolución<br />
de la matriz extracelular y disociación del colágeno<br />
tecal, junto con un incremento en la permeabilidad<br />
vascular y edema del tejido folicular.<br />
Los leucocitos y las células endoteliales residentes<br />
en el folículo secretan citocinas que reclutan leucocitos<br />
vecinos, provocando su migración. Además, estas<br />
citocinas activan unas moléculas denominadas integrinas,<br />
que inducen la adhesión de los leucocitos al<br />
tejido. Estos leucocitos adheridos liberan enzimas<br />
proteolíticas como la elastasa y la colagenasa, que permiten<br />
la digestión de las proteínas de la matriz<br />
extracelular causando cambios estructurales en la pared<br />
folicular, que provocan la ruptura del folículo<br />
(Bukulmez, 2000).<br />
Fase lútea<br />
Poco antes de la ruptura del folículo, las células<br />
granulosas aumentan de tamaño y aparece el característico<br />
aspecto vacuolado, asociado con la acumulación<br />
de luteína, un pigmento amarillo que da nombre al<br />
cuerpo lúteo (fig. 5-12). Luego que ha ocurrido la ovulación,<br />
las células de la granulosa se transforman en<br />
células luteínicas productoras de progesterona y el folículo<br />
se transforma en el cuerpo lúteo. La población<br />
celular del cuerpo lúteo no es homogénea y se compone<br />
de dos tipos: las células lúteas grandes, que se cree<br />
se originan de las células de la granulosa, y las células<br />
132<br />
INFER NFER NFERTILID NFER TILID TILIDAD TILID AD<br />
pequeñas, más numerosas y cuyo origen pudieran ser<br />
las células tecales (Retamales et al., 1994). Las primeras<br />
tienen mayor capacidad esteroidogénica, pero no<br />
se ha logrado detectar en ellas receptores para LH;<br />
mientras que estos receptores son numerosos en las<br />
células lúteas pequeñas (Brannian and Stouffer, 1991).<br />
Figura 5-12.<br />
Cuerpo amarillo.<br />
La angiogénesis es un aspecto resaltante de la<br />
luteinización y se produce debido a la secreción de factores<br />
de crecimiento producidos por las células granulosas<br />
luteinizadas, como el factor de crecimiento del<br />
endotelio vascular, «vascular endotelial growth factor»:<br />
VEGA (Christenson and Stouffer, 1997). Los capilares<br />
penetran en la capa de la granulosa, hasta alcanzar la<br />
cavidad central y, alrededor del día 8 o 9 luego de la<br />
ovulación, se logra el punto máximo de vascularización,<br />
lo cual se corresponde con los niveles máximos<br />
de estradiol y progesterona en sangre.<br />
La progesterona actúa en el ámbito local, al preparar<br />
el endometrio para la implantación y, además, detiene<br />
el crecimiento folicular. En efecto, los bajos niveles<br />
de gonadotropinas que se producen por retroalimentación<br />
negativa generada por la progesterona, los<br />
estrógenos y la inhibina, evitan el crecimiento folicular<br />
durante la fase lútea. La secreción de progesterona y<br />
estradiol por el cuerpo lúteo es episódica y sincronizada<br />
con los pulsos de LH (Filicori et al., 1984).<br />
El cuerpo lúteo declina aproximadamente unos 9<br />
a 11 días después que ha ocurrido la ovulación, su duración<br />
depende de un balance entre los factores luteotrópicos<br />
y luteolíticos, cuyos mecanismos de control<br />
presentan importantes diferencias de una especie a<br />
otra. En humanos, como hormona luteotrópica desta-
ENDOCRINOL<br />
NDOCRINOL<br />
NDOCRINOLOGÍA<br />
NDOCRINOL OGÍA DE DE LA LA REPR REPRODUCCIÓN<br />
REPR REPRODUCCIÓN<br />
ODUCCIÓN<br />
ca principalmente la LH, que a través de receptores en<br />
las células luteínicas estimula la producción de AMPc.<br />
Otro importante factor luteotrópico en el ciclo<br />
menstrual humano es la prostaglandina E 2 .<br />
Cuando no ocurre la implantación, el cuerpo lúteo<br />
degenera, evento este que precede a la menstruación.<br />
Los mecanismos de la luteólisis intraovárica no son bien<br />
conocidos, aunque se sabe que en él participan ciertas<br />
prostaglandinas y la oxitocina. En el caso de que ocurra<br />
la implantación, las células del trofoblasto embrionario<br />
secretan HCG, que inhibe los mecanismos luteolíticos.<br />
La fase luteínica del ciclo menstrual marca en el<br />
endometrio, el inicio de la fase secretora, caracterizada<br />
por el engrosamiento endometrial a causa del edema<br />
estromal y la acumulación de la secreción de las<br />
glándulas uterinas, ricas en carbohidratos. Por su parte,<br />
las arterias espirales incrementan su longitud y su<br />
trayecto se hace cada vez más tortuoso, hasta que logran<br />
alcanzar la porción superficial del endometrio.<br />
La acción consecutiva del estradiol y la progesterona<br />
sobre el endometrio es capaz de producir un<br />
cambio en las células del estroma, denominado decidualización,<br />
que proporciona un medio favorable para<br />
la nutrición del embrión y hace posible la formación<br />
de una capa especializada que facilita la separación de<br />
la placenta al finalizar el embarazo.<br />
RESUMEN<br />
El sistema hormonal del cuerpo humano es un<br />
complejo mecanismo donde actúan varias glándulas<br />
controladas por centros localizados en el cerebro<br />
que, a su vez, estimulan la secreción de hormonas<br />
diseminadas por varias partes del organismo.<br />
La hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH)<br />
es el principal mensajero hipotalámico y responsable<br />
de la regulación de las gonadotropinas hipofisarias<br />
y, por tanto, de la función gonadal, la cual<br />
controla todos los aspectos de la reproducción.<br />
Las neuronas que sintetizan GnRH se localizan<br />
principalmente en el hipotálamo y su secreción pulsátil<br />
es indispensable para el buen funcionamiento<br />
de la hipófisis, porque las variaciones en la frecuencia<br />
y amplitud de sus pulsos modulan la secreción<br />
de gonadotropinas durante el ciclo menstrual. La<br />
actividad de estas neuronas es regulada por el efecto<br />
de retroalimentación hormonal en el hipotálamo,<br />
por el sistema catecolaminérgico central, que ejerce<br />
un efecto estimulador en la secreción; por el sis-<br />
133<br />
tema opioidérgico hipotalámico, que tiene un efecto<br />
inhibidor; por el óxido nítrico, que permite la sincronización;<br />
por los tanicitos y por autorregulación.<br />
Las gonadotropinas son hormonas secretadas por<br />
la hipófisis anterior, esenciales para la regulación<br />
de la función gonadal y reproductora de los seres<br />
humanos y otros mamíferos. Las células que sintetizan<br />
las gonadotropinas se denominan gonadotropos<br />
y se encuentran dispersas entre otros tipos<br />
celulares. Los receptores para gonadotropinas se<br />
encuentran en las gónadas; específicamente en la<br />
granulosa y teca del ovario, y en las células de Sertoli.<br />
En el ámbito celular se ubican en la membrana<br />
plasmática, acoplados a las proteínas G, y la interacción<br />
con las hormonas produce un cambio en<br />
su conformación que activa un sistema de señal<br />
intracelular. La regulación de la secreción de<br />
gonadotropinas está dada por la GnRH, los esteroides<br />
sexuales, la inhibina, la activina y la folistatina.<br />
En el ovario, la síntesis de esteroides sexuales se<br />
explica mediante el modelo del sistema de las dos<br />
células/dos gonadotropinas, que permite analizar<br />
cómo se acoplan las células de la teca y de la granulosa<br />
del folículo ovárico, para la adecuada producción<br />
de andrógenos y estrógenos. Una vez en la<br />
circulación, los esteroides se encuentran unidos a<br />
proteínas plasmáticas, ya sea en uniones débiles<br />
como a la albúmina, o en uniones más específicas,<br />
como a la globulina fijadora de testosteronaestradiol<br />
(SHBG) y la globulina fijadora de corticosteroides<br />
(CBG); sin embargo, la fracción libre es<br />
la que ejerce la acción. Se considera que la fracción<br />
ligada a las proteínas plasmáticas actúa como un<br />
reservorio de hormonas esteroides.<br />
La prolactina es una hormona hipofisaria indispensable<br />
durante la lactancia materna, cuyo principal<br />
factor inhibidor es la dopamina y su secreción es<br />
estimulada por los estrógenos, la hormona liberadora<br />
tirotropina (TRH) y el péptido liberador de<br />
prolactina (PrRP).<br />
La presencia de receptores de insulina en los compartimientos<br />
folicular y estromal del ovario humano<br />
hace que este órgano sea sensible al efecto de la<br />
insulina. Así como también a la acción de factores<br />
de crecimiento similares a la insulina, que son polipéptidos<br />
que modulan la proliferación y diferenciación<br />
y operan a través de receptores específicos de<br />
membrana, que actúan localmente en forma<br />
autocrina y paracrina.
El ciclo menstrual se define como la expresión<br />
repetitiva de un conjunto de acontecimientos en la<br />
fisiología reproductiva femenina, que involucran<br />
al hipotálamo, la hipófisis, los ovarios y el útero.<br />
Estos eventos conducen a la liberación de un oocito<br />
maduro apto para ser fertilizado y la preparación<br />
del endometrio para la implantación. Comprende<br />
tres etapas o fases, denominadas folicular, ovulatoria<br />
y lútea, que se fundamentan en los fenómenos<br />
ováricos del ciclo menstrual. Por otro lado, en<br />
el endometrio se distinguen también tres fases, denominadas<br />
proliferativa, secretora y menstrual.<br />
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